目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 蜂窩結(jié)構(gòu)的智慧與科學(xué)性 1
1.2 蜂窩結(jié)構(gòu)研究的意義 2
1.3 人造蜂窩芯的生產(chǎn)過程 4
1.4 人造蜂窩芯的應(yīng)用 7
1.5 未來發(fā)展方向 12
參考文獻 14
第2章 蜂窩結(jié)構(gòu)的力學(xué)特征與分析方法 16
2.1 蜂窩結(jié)構(gòu)的特征 16
2.1.1 幾何特征 16
2.1.2 等效密度 17
2.2 蜂窩結(jié)構(gòu)力學(xué)表征 19
2.2.1 力學(xué)參數(shù) 19
2.2.2 吸能特征 21
2.2.3 主要吸能指標(biāo) 22
2.3 蜂窩結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法 26
2.3.1 理論分析 26
2.3.2 實物實驗 28
2.3.3 數(shù)值仿真 35
參考文獻 47
第3章 蜂窩結(jié)構(gòu)的單軸加載行為 51
3.1 蜂窩結(jié)構(gòu)共面單軸加載 51
3.1.1 線彈性變形 51
3.1.2 彈性屈曲 54
3.1.3 塑性坍塌 56
3.1.4 脆性破壞 59
3.2 蜂窩結(jié)構(gòu)異面單軸加載 63
3.2.1 彈性變形 63
3.2.2 彈性屈曲 65
3.2.3 塑性坍塌 67
3.2.4 脆性破壞 74
3.3 高密度蜂窩結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能 75
3.3.1 高密度蜂窩 75
3.3.2 高密度蜂窩結(jié)構(gòu)的變形模式 78
3.3.3 筋胞厚度匹配 80
3.4 考慮氣壓作用的蜂窩結(jié)構(gòu)異面受載性能 84
3.4.1 胞內(nèi)氣體對蜂窩結(jié)構(gòu)的強化作用 84
3.4.2 氣壓泄漏對蜂窩結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響 86
參考文獻 90
第4章 蜂窩結(jié)構(gòu)的復(fù)雜加載行為 92
4.1 蜂窩結(jié)構(gòu)的彎曲加載 92
4.1.1 彎曲作用下蜂窩結(jié)構(gòu)的變形 92
4.1.2 彎曲強度的實驗分析計算 95
4.2 蜂窩結(jié)構(gòu)的剪切加載 96
4.2.1 剪切作用下蜂窩結(jié)構(gòu)的變形 96
4.2.2 剪切分析計算 99
4.3 蜂窩結(jié)構(gòu)的疲勞損傷 101
4.3.1 蜂窩結(jié)構(gòu)疲勞損傷與破壞 101
4.3.2 蜂窩結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測 103
4.4 蜂窩結(jié)構(gòu)雙軸加載 104
4.4.1 共面雙軸加載 104
4.4.2 異面雙軸加載 110
4.4.3 斜孔蜂窩結(jié)構(gòu)壓縮行為 111
4.5 蜂窩結(jié)構(gòu)力學(xué)性能隨溫度的變化 119
4.5.1 熱固耦合本構(gòu)行為 119
4.5.2 高溫對蜂窩結(jié)構(gòu)行為的影響 120
參考文獻 123
第5章 蜂窩結(jié)構(gòu)的動態(tài)沖擊響應(yīng) 126
5.1 動態(tài)加載效應(yīng) 126
5.1.1 動態(tài)率效應(yīng) 126
5.1.2 慣性效應(yīng) 130
5.2 共面低速沖擊響應(yīng) 131
5.2.1 x1方向加載 131
5.2.2 x2方向加載 143
5.3 異面低速沖擊響應(yīng) 146
5.3.1 動態(tài)吸能理論模型 147
5.3.2 低速沖擊實驗 148
5.3.3 低速沖擊數(shù)值仿真 149
5.3.4 對比分析 150
5.4 異面高速沖擊響應(yīng) 155
5.4.1 實物實驗 155
5.4.2 力學(xué)特性 156
5.4.3 慣性效應(yīng) 159
5.5 異面超高速沖擊響應(yīng) 160
參考文獻 161
第6章 含缺陷蜂窩結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能 163
6.1 蜂窩結(jié)構(gòu)缺陷 163
6.1.1 漏缺孔壁 163
6.1.2 胞孔畸形 165
6.1.3 孔壁脫膠 167
6.1.4 多焊堵膠 169
6.1.5 整體翹曲 170
6.2 缺陷蜂窩結(jié)構(gòu)力學(xué)性能 172
6.2.1 漏缺孔壁的影響 172
6.2.2 胞孔畸形的影響 180
6.2.3 孔壁脫膠的影響 183
6.3 蜂窩結(jié)構(gòu)缺陷的控制 184
6.3.1 工藝改進 184
6.3.2 幾何識別改進規(guī)整性 185
6.4 蜂窩結(jié)構(gòu)局部強化對其力學(xué)性能的改進 194
6.4.1 蜂窩結(jié)構(gòu)的預(yù)壓縮 194
6.4.2 蜂窩結(jié)構(gòu)預(yù)壓縮低敏感設(shè)計 197
6.4.3 蜂窩結(jié)構(gòu)的局部強化 200
參考文獻 202
第7章 填充型蜂窩結(jié)構(gòu) 204
7.1 填充型蜂窩復(fù)合結(jié)構(gòu)的構(gòu)造 204
7.1.1 蜂窩為填充物 204
7.1.2 蜂窩為填容器 206
7.2 薄壁管填充型復(fù)合結(jié)構(gòu)力學(xué)行為 208
7.2.1 外套方管軸向壓縮力學(xué)行為 208
7.2.2 填充結(jié)構(gòu)的屈曲模式與吸能特性 219
7.2.3 填充結(jié)構(gòu)的匹配效應(yīng) 222
7.3 胞孔內(nèi)填充型復(fù)合結(jié)構(gòu) 226
7.3.1 性能提升 226
7.3.2 比體積 228
7.3.3 匹配效應(yīng) 229
7.3.4 局部強化效應(yīng) 234
7.3.5 多種填充結(jié)構(gòu)的對比 239
7.4 填充型蜂窩結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用 240
7.4.1 在軌道交通中的應(yīng)用 240
7.4.2 在汽車防撞工程中的應(yīng)用 245
參考文獻 246
第8章 串聯(lián)型蜂窩結(jié)構(gòu) 249
8.1 串聯(lián)型蜂窩結(jié)構(gòu)介紹 249
8.2 串聯(lián)型蜂窩復(fù)合結(jié)構(gòu)力學(xué)行為與吸能特性 251
8.2.1 串聯(lián)型蜂窩結(jié)構(gòu)理論吸能水平 251
8.2.2 串聯(lián)型蜂窩結(jié)構(gòu)準(zhǔn)靜態(tài)壓縮行為 252
8.2.3 串聯(lián)型蜂窩結(jié)構(gòu)動態(tài)沖擊行為 258
8.3 串聯(lián)型蜂窩結(jié)構(gòu)行為失穩(wěn)機制 260
8.3.1 串聯(lián)型蜂窩結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)行為 260
8.3.2 偏載誘發(fā)失穩(wěn)機制 261
8.4 串聯(lián)型蜂窩結(jié)構(gòu)失穩(wěn)主動控制 262
8.4.1 導(dǎo)向控制 262
8.4.2 多胞結(jié)構(gòu)控制 266
8.5 串聯(lián)型蜂窩結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用 269
8.5.1 在軌道交通中的應(yīng)用 269
8.5.2 在航天返回艙中的應(yīng)用 271
8.5.3 在道路防護中的應(yīng)用 273
參考文獻 276
第9章 蜂窩結(jié)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)型 278
9.1 類蜂窩結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能 278
9.1.1 典型類蜂窩結(jié)構(gòu) 278
9.1.2 六邊形類蜂窩結(jié)構(gòu) 281
9.1.3 多邊形格柵型類蜂窩結(jié)構(gòu) 283
9.1.4 曲線形類蜂窩結(jié)構(gòu) 291
9.2 梯度蜂窩結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能 298
9.2.1 梯度蜂窩結(jié)構(gòu)特點與分類 298
9.2.2 梯度蜂窩結(jié)構(gòu)力學(xué)行為 301
9.3 層級蜂窩結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能 302
9.3.1 層級結(jié)構(gòu)的仿生學(xué)及其分類 302
9.3.2 層級蜂窩結(jié)構(gòu)優(yōu)勢與特點 305
9.3.3 層級蜂窩結(jié)構(gòu)力學(xué)行為 307
9.4 負泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能 311
9.4.1 負泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)的思想之源 311
9.4.2 二維負泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)分類及其特點 312
9.4.3 三維負泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)分類及其特點 315
9.4.4 負泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)力學(xué)行為 317
參考文獻 320
彩圖