剪切和扭转工况下微纳米薄壁蜂窝的等效剪切模量计算

来源：计算力学学报杂志2021年第5期北京时间：

作者：贺丹,刘海洋

单位：沈阳航空航天大学 辽宁省飞行器复合材料结构分析与仿真重点实验室, 沈阳 110136,沈阳航空航天大学 辽宁省飞行器复合材料结构分析与仿真重点实验室, 沈阳 110136,西安交通大学 机械结构强度与振动国家重点实验室, 西安 710049

摘要：分别针对剪切和扭转两种工况给出了微纳米薄壁蜂窝等效剪切模量的解析计算方法。该方法综合考虑了由面板对芯层的约束导致的高度效应和当蜂窝胞壁厚度进入微纳米量级时引起的尺度效应。首先对蜂窝各胞壁选取了可反映面板约束以及受力状态的三角级数位移场，然后在本构关系中引入修正偶应力理论以描述尺度效应，最后应用能量均匀化方法求得蜂窝的等效剪切模量。以典型六边形蜂窝为例，给出了完整的计算过程和结果。与文献中的等效剪切模量结果进行对比，讨论了不同工况下等效剪切模量随芯层高度和胞壁厚度的变化趋势，以及高度效应和尺度效应之间的相互影响。

关键词：薄壁蜂窝,等效剪切模量,高度效应,尺度效应,修正偶应力理论,

基金资助：国家自然科学基金（11572204）资助项目.