【摘要】针对点阵结构在实际应用中所面临的边界条件和实际尺寸及阵列数限制的问题,提出了一种新型变截面空心点阵设计思路以提高结构的能量吸收能力。通过在变截面空心点阵边界处添加金属片单元,设计了新型增强型变截面空心点阵材料;基于选区激光熔融工艺制备了316L不锈钢变截面空心点阵和增强型变截面空心点阵结构;通过准静态压缩试验及基于Ls-Dyna的仿真分析,对各变截面空心点阵结构的力学性能和吸能特性展开研究。基于试验验证的有限元模型进行了点阵结构性能参数化分析,揭示了边界金属片单元布置方式对增强型点阵结构的能量吸收影响规律。结果表明:金属片单元布置在垂直于加载平面的点阵棱边,可显著增强其能量吸收能力且具有良好的载荷均匀性。
【关键词】点阵结构;变截面设计;边界设计;数值模拟;能量吸收
【作者】李博,刘华,张显涛,罗敏,杨先锋