多孔夹芯层级结构

逐层缓冲吸能

三周期极小曲面与蜂窝层级复合，实现逐层顺序压溃，提供可控的渐进吸能特性。

Yu, Wang · Hao, Xin · 刘二强 · Xiao, Gesheng · 林金保

Polymers for Advanced Technologies 2024

技术优势

逐层吸能

多层结构在压缩时逐层坍塌，避免灾难性失效，能量吸收更加可控。

仿真模型可靠

有限元模型可以较好地模拟变形和损伤模式，可用于后续结构优化设计。

变形模式明确

蜂窝层在压缩下呈现两种不同的挤压模式，为结构设计提供依据。

应用场景

• 轻质夹芯吸能结构：可作为夹芯结构芯层，实现分级吸能并提高能量吸收效率。
• 防护工程缓冲材料：用于防护缓冲部件，通过顺序坍塌延长力-位移平台以吸收更多能量。
• 航空航天轻量化结构：轻质且可设计，作为航空航天夹芯板芯材提高抗冲击和能量吸收。
• 增材制造多孔设计：利用增材制造实现复杂TPMS-蜂窝层级结构，便于定制力学响应。