管板混合点阵结构

双平台增强吸能

仿生甲虫鞘翅的管板混合设计，在压缩中产生双应力平台，吸能效率远超纯板点阵。

王明智 · Yinzhu, Wang · 吴建军 · 王卫东

Virtual and Physical Prototyping 2025

参数信息

最大比吸能提升（相对SC板点阵）

50.30 %

最大比吸能提升（相对OCT板点阵）

42.25 %

技术优势

双平台增强吸能

压缩过程中出现两个应力平台，第二平台源于管与板交叉组装的相互作用，使变形模式发生转变，从而在更大应变范围内持续吸能。

吸能效率更高

在相同相对密度下，与简单立方和八面体板点阵相比，最大比吸能分别提高50.30%和42.25%，说明单位质量能吸收更多能量。

应用场景

• 冲击防护结构：作为吸能芯材，通过双平台变形在冲击中持续耗能，保护被防护结构。
• 轻量化吸能组件：相同重量下比吸能更高，适合对重量敏感的吸收组件。
• 结构吸能设计：利用管板耦合机制，在结构变形中实现持续稳定的能量吸收。
• 点阵结构打印：该结构已通过SLM成功打印，可直接制造复杂点阵构型。