多胞金属材料的动力学特性及微结构设计
摘要：多胞材料以其潜在的多功能集成设计的优势在各领域得到了广泛的应用。如何建立孔洞微拓扑结构与其宏观动力学响应特性的关系,进而实现微结构的自主优化设计一直是多胞材料性能研究的前沿问题之一。
本论文从多胞材料微拓扑结构参数出发,对二维和三维多胞材料的冲击动力学性能进行了研究,主要研究内容如下：1)研究了面内冲击载荷作用下胞元微拓扑结构对蜂窝材料动态冲击性能的影响；讨论了不同形状胞元(正三角形或正方形)、胞元形状相同但排列方式不同(规则或交错排布)以及不同形状胞元组合Kagome蜂窝材料的动态冲击性能,给出了试件及其微结构的动态演化过程。通过引入棱边连接因子ZT(或ZQ)来反映微拓扑空间参数对平台应力的影响,分别给出了正三角形和正方形蜂窝材料的平台应力经验公式。
基于三角形和六边形蜂窝结构面内冲击性能,给出了面内冲击荷载作用下组合Kagome蜂窝结构的动态变形机制和能量吸收特性。(具体内容见第3章)2)研究了缺陷及其分布不均匀性对蜂窝材料面内冲击性能的影响；基于理想蜂窝材料(正六边形、正三角形和正方形)在不同冲击速度下的变形特性,讨论了缺陷(胞壁缺失) ...