专栏名称: COMSOL 多物理场仿真技术

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学术前沿 | 用于准静态压缩下两阶段变形和可变泊松比特性的新型预折叠晶格超材料

COMSOL 多物理场仿真技术 · 公众号 · · 2024-10-13 21:42

正文

当蜂窝结构在轴向受压时，它们容易受到高破碎载荷和结构不稳定的影响。带有折纸想法的折叠结构可以克服这个缺陷。在这项工作中，提出了一种新型的预折叠晶格超材料，具有显著的能量吸收能力和隔振性能。描述了结构的几何形状，并建立了各个阶段变形平台的理论模型。通过压缩实验和有限元仿真评估了结构的压缩和能量吸收性能。结果表明，该结构在准静态压缩下具有两个光滑稳定的平台阶段。此功能有效地避免了压缩能量的初始破碎力。它在第一阶段的结构变形过程中具有双稳态性能。同时，压缩变形具有可变泊松比的特征。此外，还研究了可变折叠角度的振动模式和隔振能力。49.1° 的预折叠晶格超材料在 0–500 Hz 频谱中表现出最宽的隔振区域。该工作可为结构承重与隔振功能的集成设计提供新颖的视角。

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