导读:本文包含了蜂窝材料结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:负泊松比,环形蜂窝,载荷一致性,能量吸收
蜂窝材料结构论文文献综述
沈振峰,张新春,白江畔[1]（2018）在《负泊松比环形蜂窝材料的微结构效应研究》一文中研究指出为了获得良好的载荷一致性,在内凹六边形蜂窝结构的基础上,基于机械超材料的设计理念,提出了一种新型负泊松比环形蜂窝材料模型。利用显式动力有限元方法,研究了面内冲击载荷作用下胞元微结构对负泊松比环形蜂窝材料的宏/微观变形、动态冲击强度和能量吸收能力的影响。研究结果表明,负泊松比环形蜂窝材料的冲击动力学性能除取决于冲击速度和相对密度,还依赖于胞元微结构。在中低速冲击载荷作用下,环形蜂窝结构表现出明显的负泊松比变形机制;与内凹六边形蜂窝结构相比,环形蜂窝结构具有更为良好的载荷一致性和高的比能量吸收能力。为了研究环形蜂窝材料的缓冲吸能特性,引入了最小动态缓冲系数C_(DM)。在微结构参数不变的情况下,C_(DM)随着冲击速度的增大而较小;在相同冲击速度下,随着曲率的增大,C_(DM)呈现上升趋势。本文的研究将为负泊松比多胞材料动力学性能的多目标优化设计提供新的设计思路。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（下）》期刊2018-11-23）
徐翔[2]（2018）在《自相似层级蜂窝材料与结构的冲击特性研究》一文中研究指出冲击碰撞现象广泛存在于人类生产生活中,碰撞危害与人类的生命及财产安全息息相关,因此设计高效的安全防护结构以抵抗冲击带来的伤害至关重要。轻质材料作为汽车等工程装备防护设计中的优选已被广泛应用,其中,蜂窝作为典型的轻质材料由于其特有的力学特性受到广大研究者的关注。本文提出了一种新颖的基于叁角形仿生设计的自相似层级蜂窝结构。为揭示该自相似层级蜂窝在多工况下的冲击力学响应,论文建立并开发了实验模型,数值模型与理论分析模型,具体的研究内容主要包括以下两方面:(1)自相似层级蜂窝结构的面内冲击特性研究,分别采用了实验与数值分析的方法。首先,通过将自相似层级蜂窝与常规叁角形蜂窝的力学响应进行对比,结果显示具有层级特性的蜂窝结构在面内冲击下具有更加稳定的塑性坍塌形变与更高的应力水平。表明结构的自相似层级组织方式能较好的改善其面内冲击力学行为。随后,分析了自相似层级蜂窝在不同层级设计因子、相对密度等几何参数下的力学响应规律,发现结构的几何参数对其力学性能具有较大影响。最后,基于自相似层级蜂窝形变模式的主要特征与简化的等效能量平衡关系,推导并验证了层级蜂窝结构的平台应力理论模型,为预测自相似层级蜂窝结构的面内冲击力学响应提供了理论参考。(2)自相似层级蜂窝结构的面外冲击特性研究,首先基于超折迭理论,建立了自相似层级蜂窝结构的面外冲击力学理论模型,采用数值分析与理论预测方法的对比验证了数值模型的可靠性。随后,开展了自相似层级蜂窝与常规单胞蜂窝、双层蜂窝结构的抗冲击耐撞性对比分析,研究发现具有层级特性的蜂窝能显着改善面外冲击工况下的折迭溃缩模式与碰撞力承载水平。最后,基于自相似层级蜂窝的形变模式与碰撞力变化特征,进一步研究并揭示了其在不同层级设计因子、相对密度与胞型排布规格数量等设计参数下的力学特性,以此获得不同设计参数与耐撞性指标之间的响应规律,为新型自相似层级蜂窝的面外抗冲击耐撞性设计提供了有效的指导和理论支撑。(本文来源于《华侨大学》期刊2018-05-29）
孟俊苗[3]（2016）在《蜂窝材料弹性波频散关系分析及带隙特性微结构设计》一文中研究指出蜂窝材料是一种周期性的二维有序多孔材料,具有优良的吸声、隔振、减振、波导等功能,在航空、航天、航海、轻工业、建筑等领域和声功能器件行业中得到广泛的应用。因此,近二十年来,有关蜂窝材料弹性波传播问题的研究受到学术界越来越多的关注。对于该问题的研究,根据是否考虑蜂窝材料单胞拓扑构型及尺寸的影响,可以分为等效连续介质的方法和离散化的晶格动力学方法。基于这两种分析建模的思想,本文分别对蜂窝夹层结构和二维周期蜂窝材料的波传播问题展开研究。内容主要包括:(1)基于Timoshenko梁模型及单胞应变能等效原理,研究棱镜型夹层结构的蜂窝夹芯均匀化问题。选取蜂窝夹芯材料单胞为研究对象,将其胞壁近似为Timoshenko梁模型,通过连续介质小变形理论,建立宏观应变与胞壁应变之间的关系,进而将代表体单元的应变能密度表述成宏观应变的函数,然后对宏观应变求二阶导便可得到夹芯层的等效弹性常数。通过有限元计算等效模型与实际模型的结构响应和前五阶振动频率,并将Timoshenko等效模型的结果与Euler等效模型(令剪切因子为零,Timoshenko等效模型即可退化为传统的Euler等效模型)、实际模型的结果进行对比,验证本文方法的有效性。同时进一步分析蜂窝夹芯材料的胞壁长细比(或相对密度)对等效弹性常数的影响,结果表明Timoshenko等效模型较Euler等效模型能更加准确地预测蜂窝材料的面内等效弹性常数。该均匀化方法的研究与探讨,为轻质夹层结构波传播问题(计算模型的建立)提供理论依据。(2)扩展的Wittrick-Williams算法和精细积分方法的结合,在处理各种边值问题时具有明显的优势,本文将该方法推广至蜂窝夹层圆柱壳弹性波传播问题的研究中。基于虚位移原理和勒让德变换,建立柱坐标系下的混合变量状态空间方程,进而采用分段平均假设、扩展的Wittrick-Williams算法和精细积分方法,得到夹层圆柱壳中简谐弹性波传播的频散关系,与多项式方法的计算结果进行比较,验证该方法在研究波传播问题中的有效性。采用(1)中应变能等效的均匀化方法,将正方形、菱形、叁角形-6型和叁角形-8型等四种构型的夹芯层等效为均匀的正交各向异性材料,并分析拓扑构型、相对密度及夹层柱壳的内外径边界条件对夹层圆柱壳波传播特性的影响。(3)从材料的单胞微结构角度出发,对二维星形蜂窝结构的等效弹性常数及波传播特性进行研究,并对比分析等效泊松比与带隙特性的变化关系。采用卡氏第二定理导出单胞的横向及纵向位移,根据应变、杨氏模量及泊松比的定义,得到星形蜂窝材料的等效杨氏模量和等效泊松比的解析表达式。应用Bloch定理,将无限大周期结构的波传播分析简化为代表体单元(单胞)波动特性的研究,基于有限元分析得到单胞的动力刚度矩阵,进而利用变分原理推导得到频域下的控制方程,将波传播问题转化为本征值问题,采用扩展的Wittrick-Williams算法对该本征值问题进行求解。通过对不同几何参数下星形蜂窝材料的等效弹性常数及波传播带隙的分析,发现当等效泊松比为负值时,蜂窝材料的等效杨氏模量明显提升,即结构整体强度得到增强;同时在保证带隙宽度几乎不变的情况下,可以通过调节结构的几何尺寸,达到降低带隙的目的。因此,在星形蜂窝材料的力学优化设计中,泊松比是一个重要的参数。(4)将变截面设计的思想引入到传统蜂窝材料中,开展带隙的可设计性研究。采用(3)中波传播特性的分析方法,研究单胞夹角、胞壁长细比和变截面系数对二维变截面六边形蜂窝结构带隙特性和方向特性的影响。通过分析得到:这叁个几何参数对结构的带隙特性有重要的影响,尤其是变截面系数的引入,使蜂窝材料较传统等截面的周期材料拥有更多、更宽的全带隙;而对于方向特性而言,结构夹角的影响较另外两个因素更为显着。综上所述,变截面系数可以作为带隙特性研究中一个重要的设计参数,这对工程中的滤波隔振等实际应用具有很重要的指导意义。(5)基于单胞拓扑构型的对称性,对二维周期结构波传播问题中不可约布里渊区的适用性进行探讨。以正方形晶格(具有四重旋转对称性和四重轴对称性)为研究对象,分别考虑两种类型的单胞构型:第一种是指与正方形晶格具有完全相同对称性的基元单胞(类型Ⅰ),如正方形和内凹正方形;第二种是指对称性低于正方形晶格对称性的基元单胞(类型Ⅱ),如方形zigzag和四手性(只具有四重旋转对称性)。研究分析这两种类型蜂窝材料的前八阶频率极值的大小及其出现的位置,结果表明:对于类型Ⅰ的单胞构型,频率极值均出现在不可约布里渊区的边界;对于类型Ⅱ的单胞构型,其相平面不再具有轴对称性,部分频率极值偏离不可约布里渊区的边界,此时必须对整个第一布里渊区的频散关系进行计算,以获取正确的带隙特性。因此,在研究周期结构带隙特性时,不仅需要考虑晶格的对称性,还必须充分考虑基元单胞的对称性。(本文来源于《西北工业大学》期刊2016-03-01）
吕军,张洪武,高效伟[4]（2015）在《含液闭孔蜂窝材料与结构几何非线性多尺度计算方法研究》一文中研究指出针对仿生植物含液闭孔蜂窝材料与结构的非线性力学行丸开展了其几何非线性多尺度数值计算方法研究.建立了含液闭孔多孔材料以闭合液体腔中液压为驱动力的几何非线性行为多尺度计算模型.针对该类型含液蜂窝材料与结构中的各微结构具有不规则多边形的特征,进一步开展了基于非规则多边形粗网格单元的非线性多尺度有限元方法.(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16）
贠昊,邓子辰,朱志韦[5]（2015）在《弹性波在星形节点周期结构蜂窝材料中的传播特性研究》一文中研究指出星形节点周期结构蜂窝材料是具有负Poisson(泊松)比效应的一种结构性材料.采用有限元方法对其离散并结合Bloch定理来分析弹性波在其内部传播的带隙问题.结果表明:星形节点周期结构蜂窝材料存在宽大的频率禁带且禁带的位置和大小相对稳定;同时星形节点本身的旋转共振模态是材料最低阶禁带形成的主要原因.星形节点周期结构蜂窝材料的以上带隙特性使其在工程中减震降噪方面具有潜在的应用价值.(本文来源于《应用数学和力学》期刊2015年08期）
曹雯议[6]（2014）在《蜂窝材料结构的静动力学性能数值仿真》一文中研究指出蜂窝材料由于重量轻、比强度高、比刚度大、具有优良的抗冲击能力和吸能能力而受到人们的重视,目前已经在航空航天、交通运输、机械、能源、化工、建筑等领域得到广泛应用。但在工程应用中,蜂窝材料不是单独使用的,通常作为填充材料和上下两层面板构成蜂窝夹层复合材料以及和四周围框组合在一起使用,因此在研究蜂窝材料性质的时候必须要考虑面板和围框对其的影响。在理论研究方面,许多学者对蜂窝材料的面内等效弹性模量进行了推导,但是大部分学者并没有考虑面板和围框的约束,本文通过ANSYS有限元软件,选择基于铁木辛柯理论的BEAM188梁单元建立了蜂窝材料的平面2D模型,对其在X方向和Y方向进行位移约束,计算出纯蜂窝状态下的蜂窝材料面内等效弹性模量,并跟实验值和理论值对比后发现误差控制在合理的范围内,说明了有限元模型的有效性。然后由BEAM188单元建立了围框约束下的蜂窝材料的2D有限元模型,得出受围框约束的装置面内等效弹性模量,进一步得出围框厚度的改变对结构等效弹性模量的影响。最后利用SHELL181壳单元建立受面板约束的蜂窝材料的3D有限元模型,通过相同的计算方法得到蜂窝夹层板中蜂窝材料的面内等效弹性模量,并和现有的理论结果进行比较,得出现有理论模型的使用范围。其次,在ANSYS/LS-DYNA显示动力学软件中建立了基于蜂窝材料吸能装置的有限元冲击模型。通过改变冲击载荷和蜂窝材料的设计,确定出不同条件下各蜂窝材料的吸能能力。数值模拟结果表明,刚度较大的铝蜂窝材料在不同冲击载荷下都表现出了较好的吸能能力,因此该蜂窝材料较适合高速冲击吸能。接着,考虑到围框对蜂窝材料的影响,建立了有围框保护的蜂窝材料有限元模型,通过改变围框的厚度和围框与蜂窝材料之间的距离,得出围框对蜂窝材料吸能能力的影响。并进一步得出不同铝蜂窝材料的对应装置在刚体不同冲击速度下的吸能能力。最后,将蜂窝材料内部填充不同密度的泡沫铝,采用SOLID164单元建立泡沫铝的等效力学模型,数值结果表明:带有填充材料的吸能装置比没有填充材料的吸能装置速率明显提高,且在冲击速度为15m/s-25m/s的范围内填充装置的吸能效果很好,吸能效率也随着填充材料密度的增加而提高。论文的研究结果对高效冲击吸能装置的设计有指导意义。(本文来源于《天津大学》期刊2014-12-01）
侯秀慧,尹冠生[7]（2014）在《新型蜂窝材料结构热传导性能分析》一文中研究指出对一种新型多孔材料-多凹角蜂窝结构的热传导性能进行了分析.依据Bernoulli-Euler梁模型对蜂窝胞壁进行等效,在纯弯曲载荷作用下根据应变能原理求解蜂窝结构的泊松比,并在此基础上进一步分析负泊松比的拉胀效应对结构热传导性能的影响.数值分析表明,相对于传统正六边形蜂窝结构而言,基础胞壁的引入能有效调节结构的力学性质,且随着基础胞壁长度的增大,拉胀效应愈来愈明显.由于具有各向异性的力学特征,这种新型多凹角蜂窝结构的面内热传导也具有很强的各向异性特征,且相对于传统正泊松比蜂窝结构而言,随着负泊松比绝对值的增大,这种蜂窝结构的面外热传导逐渐增强.(本文来源于《河北工业大学学报》期刊2014年02期）
肖健雄[8]（2013）在《蜂窝材料数控超声波机床结构优化设计》一文中研究指出由于NOMEX蜂窝材料所具有的特性，使得其在航空、航天领域应用越来越广泛。但是在蜂窝材料制成之后，如何进行高效率的切削加工一直困扰着各大飞机制造商。目前，国内企业仍主要采用传统金属切削方法来加工蜂窝材料，该方法的缺点有：加工设备体积大、成本高，加工出的工件表面质量差，加工后粉尘多，环保性不好。为此，一些国有大型企业引进了由GFM公司生产的US-50型六轴超声波切割机床。该机床的核心是超声波切割技术，在国外蜂窝材料加工中获得了广泛的应用。超声切割技术的应用已有20多年的历史，超声波切割技术在蜂窝材料加工中的优点有：切削力小，加工表面质量高、加工效率高、切屑连续完整、无粉尘等。欧美的各大飞机制造厂和航空复合材料的研发、生产企业都已广泛采用超声波切割设备应用于生产。然而在国内，这一技术仍处于初期应用阶段。为了实现超声波切割技术在传统加工设备中的应用，本文对五轴加工中心引入超声波切割技术，利用超声波切割蜂窝材料时切削力要比传统加工小这一特性，对五轴加工中心进行轻量化设计。本文的主要工作及创新点主要如下：第一章介绍了NOMEX蜂窝材料的发展及其特点，由于其结构的特殊性，使得蜂窝材料与普通复合材料的加工有所不同。本文列举了几种传统蜂窝材料加工方法，并详细介绍了国外加工蜂窝材料的主流技术——超声波切割技术，分析了超声波切割技术的优点。第二章介绍了超声波切割机床的总体布局，选择由江苏新瑞重工科技有限公司生产的机床XH2725/5X龙门加工中心为优化目标；分析了超声波切割主轴的结构以及摆动机构，实现A/C双摆角摆动，并对超声波切割声学系统进行了理论设计；设计了一种超声波切割刀恒扭矩装配装置，该装置能够实现超声波圆形刀恒扭矩换刀。第叁章介绍了龙门加工中心的相关技术数据，对整机建立叁维模型以及有限元模型；对普通切削蜂窝材料切削力的理论值进行了计算，并用该数值对加工中心整机进行静力分析，计算静刚度；对加工中心进行模态分析、谐响应分析，为后续的优化提供依据。第四章分别对五轴加工中心的主轴箱、滑枕、横梁、立柱等关键零部件进行静力分析和动态分析。从静力分析中找出结构位移较大的点，利用应力分布云图确定应力集中的位置；从动态分析所得振型图分析零部件的变形，为后续的优化提供依据。第五章分别对主轴箱、横梁和立柱进行结构优化。主轴箱效仿动物骨骼内部结构的设计、横梁依据房屋拱形结构设计、利用圆的曲率支撑来提高立柱的支撑性能。此外，横梁和立柱采用灵敏度分析方法，确定筋板结构灵敏因子，优化灵敏参数，达到提高机床动刚度、减少机床重量的目的。对优化后的零部件进行整机装配，并对优化后的超声波切割机床整机进行静、动态分析，与优化前机床进行对比，实现超声波切割机床轻量化设计。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2013-12-01）
侯秀慧,尹冠生[9]（2013）在《新型蜂窝材料结构热传导性能分析》一文中研究指出对一种新型多孔材料-多凹角蜂窝结构的热传导性能进行了分析。依据Bemoulli-Euler梁模型对蜂窝胞壁进行等效,在纯弯曲载荷作用下根据应变能原理求解蜂窝结构的泊松比,并在此基础上进一步分析负泊松比的拉胀效应对结构热传导性能的影响。(本文来源于《中国力学大会——2013论文摘要集》期刊2013-08-19）
董彦鹏,吕振华[10]（2013）在《基于蜂窝材料结构相似有限元模型的夹层结构抗爆炸冲击特性优化设计分析》一文中研究指出根据蜂窝材料压缩力学理论,提出了一种蜂窝材料的结构相似有限元模型构建方法,并在蜂窝材料轴向压缩和夹层结构抗爆炸冲击2种分析工况下对结构相似模型计算分析的等效性进行了验证。结果表明,蜂窝材料的结构相似有限元模型不仅能够描述原蜂窝材料的宏观压缩力学特性,而且可以大幅地提高模型计算效率,为蜂窝材料夹层结构的抗爆炸冲击特性分析与设计优化提供条件。基于该结构相似有限元模型,以最小化蜂窝材料夹层结构的面密度为设计目标,利用自适应响应面方法对夹层结构的主要设计参数进行了优化,在结构的爆炸冲击响应速度峰值不增大的条件下提高了结构的轻量化水平。(本文来源于《工程力学》期刊2013年07期）
蜂窝材料结构论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
冲击碰撞现象广泛存在于人类生产生活中,碰撞危害与人类的生命及财产安全息息相关,因此设计高效的安全防护结构以抵抗冲击带来的伤害至关重要。轻质材料作为汽车等工程装备防护设计中的优选已被广泛应用,其中,蜂窝作为典型的轻质材料由于其特有的力学特性受到广大研究者的关注。本文提出了一种新颖的基于叁角形仿生设计的自相似层级蜂窝结构。为揭示该自相似层级蜂窝在多工况下的冲击力学响应,论文建立并开发了实验模型,数值模型与理论分析模型,具体的研究内容主要包括以下两方面:(1)自相似层级蜂窝结构的面内冲击特性研究,分别采用了实验与数值分析的方法。首先,通过将自相似层级蜂窝与常规叁角形蜂窝的力学响应进行对比,结果显示具有层级特性的蜂窝结构在面内冲击下具有更加稳定的塑性坍塌形变与更高的应力水平。表明结构的自相似层级组织方式能较好的改善其面内冲击力学行为。随后,分析了自相似层级蜂窝在不同层级设计因子、相对密度等几何参数下的力学响应规律,发现结构的几何参数对其力学性能具有较大影响。最后,基于自相似层级蜂窝形变模式的主要特征与简化的等效能量平衡关系,推导并验证了层级蜂窝结构的平台应力理论模型,为预测自相似层级蜂窝结构的面内冲击力学响应提供了理论参考。(2)自相似层级蜂窝结构的面外冲击特性研究,首先基于超折迭理论,建立了自相似层级蜂窝结构的面外冲击力学理论模型,采用数值分析与理论预测方法的对比验证了数值模型的可靠性。随后,开展了自相似层级蜂窝与常规单胞蜂窝、双层蜂窝结构的抗冲击耐撞性对比分析,研究发现具有层级特性的蜂窝能显着改善面外冲击工况下的折迭溃缩模式与碰撞力承载水平。最后,基于自相似层级蜂窝的形变模式与碰撞力变化特征,进一步研究并揭示了其在不同层级设计因子、相对密度与胞型排布规格数量等设计参数下的力学特性,以此获得不同设计参数与耐撞性指标之间的响应规律,为新型自相似层级蜂窝的面外抗冲击耐撞性设计提供了有效的指导和理论支撑。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
蜂窝材料结构论文参考文献
[1].沈振峰,张新春,白江畔.负泊松比环形蜂窝材料的微结构效应研究[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（下）.2018
[2].徐翔.自相似层级蜂窝材料与结构的冲击特性研究[D].华侨大学.2018
[3].孟俊苗.蜂窝材料弹性波频散关系分析及带隙特性微结构设计[D].西北工业大学.2016
[4].吕军,张洪武,高效伟.含液闭孔蜂窝材料与结构几何非线性多尺度计算方法研究[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015
[5].贠昊,邓子辰,朱志韦.弹性波在星形节点周期结构蜂窝材料中的传播特性研究[J].应用数学和力学.2015
[6].曹雯议.蜂窝材料结构的静动力学性能数值仿真[D].天津大学.2014
[7].侯秀慧,尹冠生.新型蜂窝材料结构热传导性能分析[J].河北工业大学学报.2014
[8].肖健雄.蜂窝材料数控超声波机床结构优化设计[D].杭州电子科技大学.2013
[9].侯秀慧,尹冠生.新型蜂窝材料结构热传导性能分析[C].中国力学大会——2013论文摘要集.2013
[10].董彦鹏,吕振华.基于蜂窝材料结构相似有限元模型的夹层结构抗爆炸冲击特性优化设计分析[J].工程力学.2013