肋板增强泡沫分区填充薄壁管横向压溃性能

来源：复合材料学报杂志2023年第8期北京时间：

作者：张旻, 杨轶凡, 裴文杰, 王士龙, 黄志来,

摘要：利用3D打印技术制备了聚乳酸(PLA)十字形肋板和基于三维Voronoi的闭孔泡沫结构，提出了一种肋板增强泡沫分区填充薄壁管结构(RFFT)，研究了该结构在准静态横向荷载作用下的压溃性能。结果表明：在横向压溃中，RFFT结构组成元件的失效次序和元件之间的相互作用随横向荷载的作用区域而改变，使结构的力-位移曲线的响应和结构的压溃性能(峰值荷载、平均压溃荷载、比吸能、荷载一致性)呈现典型的各向异性特征。针对两种典型受载情形(即横向荷载作用于结构填充区和非填充区)，结构的比吸能相比于空管结构分别提高了125.16%和129.22%，而峰值荷载相比于完全填充结构降低了5.54%和31.28%。进一步运用细观有限元模型分析了设计参数的影响规律并揭示了分区泡沫填充结构的能量吸收机制。最后，引入复合比例评估法对RFFT结构的多个耐撞性指标进行综合评估。

关键词：薄壁结构, 增材制造泡沫结构, 横向压缩, 有限元分析, 吸能特性,