井字形分形薄壁管

吸能提升216%

模仿生物分形结构的井字形截面管，在等质量下比传统方管大幅提升耐撞吸能，且峰值压溃力更低。

黄家乐 · Haoke, Zhou · Wenqi, Huang · Yuxin, Zhang · Guoda, Du · 陆文甜 · 项新 · Gou, Jingren

Materials and Design 2025

参数信息

吸能提升率

216.36 %

峰值压溃力变化率

-0.24 %

技术优势

吸能提升216%

在质量相同的条件下，3阶分形管比传统方管多吸收216.36%的碰撞能量，同样重量的防护结构可以消耗更多冲击动能。

峰值力不明显增加

在吸能大幅提高的同时，峰值压溃力只比传统方管低0.24%，没有因为结构分层而引入过高的初始冲击载荷。

应用场景

• 汽车碰撞吸能结构：在等质量下以更低峰值力吸收更多碰撞能量，提升车体防护效果。
• 飞行器耐撞防护：为飞行器耐撞结构提供高比吸能且峰值载荷可控的新截面构型。
• 薄壁吸能结构：井字形分形截面打破传统方管吸能上限，是薄壁吸能结构的新选择。
• 仿生结构设计：分形仿生从截面几何上提高结构效率，而无需改变材料或制造工艺。