串联面心蜂窝

多级完美承载

通过面心分层串联策略实现逐级压溃与可控平台应力，能量吸收和承载稳定性显著优于单体蜂窝。

Huang, Wenzhen · 张勇 · Xiaoli, Xu · Junhong, Lin · Xiaoling, Zhang · 徐象

Engineering Structures 2024

参数信息

能量吸收提升幅度

23.04 %

承载稳定性提升幅度

38.24 %

1级蜂窝最优相对密度

16.6 %

2级蜂窝最优相对密度

15.0 %

3级蜂窝最优相对密度

11.2 %

动态修正系数

1.4

技术优势

能量吸收更高

逐级压溃的变形机制使能量吸收比单体面心蜂窝提高23.04%。

承载更稳定

承载稳定性比单体面心蜂窝提高38.24%，平台应力波动更小。

承载行为可定制

改变堆叠顺序可控制各组分变形次序，调整组分比例可定制所需平台应力的有效行程。

理论可预测

建立平台力与构型参数的理论关系，采用1.4的动态修正系数即可准确预测承载行为。

应用场景

• 航空航天缓冲结构：多级平台应力可适配不同冲击强度，保护精密载荷。
• 吸能防护结构：高能量吸收和稳定性提升碰撞防护效率。
• 轻质承载结构：通过层级设计优化相对密度，实现轻质高承载。
• 机器人防护外壳：可定制承载行为适应机器人不同部位的防护需求。
• 工业设备缓冲部件：逐级压溃提供长行程缓冲，保护工业设备免受冲击。