圆周波纹壳

抗压结构轻量化

通过波纹几何参数调控应力分布与刚度各向异性，为轻量化耐压结构设计提供依据。

Cunyao, Shan · 孙建亮 · 彭艳

European Journal of Mechanics, A/Solids 2025

技术优势

解释力学行为

建立了波纹参数与应力分布、刚度各向异性之间的定量联系，为主动设计理论奠定基础。

提供设计方向

研究结果可直接用于波纹壳的设计与优化，指导参数选择以实现目标力学性能。

新构型可减重

提出一种新型圆周波纹壳，其良好的力学性能为进一步降低结构重量提供了可能性。

应用场景

• 深海耐压结构：作为耐压壳体，利用波纹调控应力分布以提高抗屈曲能力，减轻水下结构重量。
• 航空航天结构：用于飞行器中的耐压薄壁构件，通过波纹几何优化刚度各向异性，实现轻量化设计。
• 轻量化薄壁结构：提供一种通过几何波纹而非增加厚度来调控刚度和应力的途径，从而在保证承载能力的同时减重。
• 耐压壳体设计：为耐压壳体设计提供理论依据和参数化方法，使设计者能够主动控制坍塌模式和位置。