兵器装备工程学报

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稿件标题: 不同载荷边界典型负泊松比结构等效力学建模
稿件作者: 张焘1,2,王立民1,2,周志坛3,卞云龙1,2,冯帅星2,高靖2
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2024.02.018
科学编辑: 王新刚 博士(东北大学 研究员)
栏目名称: 基础理论与应用研究
关键词: 内凹六边形结构;负泊松比结构;等效力学;载荷边界;弯曲变形;有限元分析
文章摘要: 为探索不同载荷边界下典型负泊松比结构(内凹六边形结构)的力学行为,基于Euler梁理论建立了不同变形特点的弹性等效力学理论模型,并通过有限元分析揭示了变形过程、验证了理论解的准确性。结果表明,不同载荷边界下结构的变形模式不同,体现为:均布载荷作用下横梁和侧壁都发生弯曲变形,平板载荷作用时仅侧壁发生变形,集中载荷作用时弯曲变形由横梁主导。有限元分析指出,3种载荷边界下内凹六边形结构发生塑性大变形后都能实现压缩-收缩的负泊松比效应,且平板加载时结构的负泊松比效应最佳。等效泊松比的理论预测值与有限元分析结果具有较好的吻合度,弹性范围内等效泊松比在均布载荷条件下为正值、在平板载荷条件下有最大的负值、在集中载荷条件下接近于零。本研究为固体火箭等高轻量化需求装备提供了潜在方案。
稿件基金: 江西省自然基金项目(20224BAB211010)
引用本文格式: 张焘,王立民,周志坛,等.不同载荷边界典型负泊松比结构等效力学建模[J].兵器装备工程学报,2024,45(2):144-149.
ZHANG Tao, WANG Limin, ZHOU Zhitan, et al.Equivalent mechanics modeling of typical negative Poisson’s ratio structure under different load boundaries[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2024,45(2):144-149.
刊期名称: 2024年02期
出版时间: 2024年2月
收稿日期: 2023年1月31日
修回日期: 2023年4月15日
录用日期: 2023年5月16日
上线时间: 2024年2月28日
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