仿生分级锥形结构

吸能提升85.8%

模仿藤壶层级构型的压碎结构，通过迭代引入子锥管显著增强吸能特性。

项新 · Chenkun, Xiao · Lu, Guoxing · Xie, Yimin · Zhu, Miaochang · Ngoc San, Ha

Materials and Design 2024

参数信息

比吸能（SEA）

32.78 kJ/kg

比吸能（SEA）

40.87 kJ/kg

技术优势

能量吸收大幅提升

通过分级子锥管增加褶皱和塑性变形，与传统锥管相比SEA提升85.8%。

优化空间明确

调整外内壁厚比可进一步优化，SEA最高达40.87 kJ/kg，比优化前提高26.0%。

理论预测可靠

提供的理论模型与数值结果吻合良好，可用于快速设计和性能预测。

应用场景

• 航空航天防护结构：用于飞行器抗坠毁吸能结构，减轻重量的同时提高防护。
• 汽车碰撞吸能：可用于汽车碰撞吸能盒，显著提高单位质量吸能效率。
• 复合材料夹芯：作为夹芯结构的芯层材料，提供高比吸能和分级压溃特性。