仿生多层级薄壁管

脆塑双模吸能倍增

通过融合竹、木贼与莲梗结构特征，该管在脆性断裂和塑性屈曲两种失效模式下均实现吸能大幅协同提升。

Mu, Fengrui · 徐赵东 · 孙宾 · Jianchun, Li

Thin-Walled Structures 2026

具体参数

能量吸收提升（脆性）

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比吸能提升（脆性）

{'zh': '45', 'en': '45'} %

能量吸收提升（塑性）

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比吸能提升（塑性）

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压溃力效率

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技术优势

脆塑双模兼顾

通过仿生分级结构同时控制裂纹扩展并引导分层屈曲，在脆性和塑性两种模式下均实现吸能提升。

吸能量直接翻倍

在脆性断裂下相比传统六胞管能量吸收提升180%，塑性屈曲下提升176.9%，绝对吸能翻倍以上。

响应极其稳定

压溃力效率高达96.5%，意味着压溃过程中承载力近乎恒定，避免冲击力尖峰。

应用场景

• 防爆结构夹层：替换传统夹层，在爆炸时外层脆断耗散冲击波、内层塑性屈曲缓冲吸能。
• 车辆碰撞吸能盒：替代传统单胞吸能盒，通过分级屈曲在碰撞中提升压溃行程和吸收能量。
• 航空抗冲击结构：作为轻量化吸能构件，应对鸟撞或空间碎片冲击时的多模式失效吸能需求。
• 3D打印吸能构件：利用SLM打印实现复杂仿生多胞结构，直接制备高性能定制吸能件。