增材制造点阵结构抗高速冲击性能试验与仿真研究

来源：振动与冲击杂志2025年第9期北京时间：

作者：付鑫强，谢志浩，刘璐璐liululu@nuaa，任毅，赵振华，罗刚，陈伟

单位：1.南京航空航天大学能源与动力学院航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室，南京210016；2.重庆交通大学航空学院，重庆400074； 3.南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室，南京210016

摘要：通过试验与仿真方法研究了增材制造钛合金点阵结构的准静态/动态压缩力学性能与破坏形貌，验证了增材制造钛合金动态本构模型；利用空气炮系统开展了点阵结构的高速冲击试验，建立了点阵结构宏细观结合的数值仿真模型。结果表明：点阵结构在准静态/动态压缩载荷下主要表现为剪切损伤；在动态压缩载荷作用下结构表现出明显的应变率强化效应；所采用的增材制造钛合金动态本构模型能有效模拟点阵结构的准静态/动态压缩性能与应变率强化效应；在高速冲击作用下，点阵结构主要表现为冲击区域的剪切破坏和压溃损伤；宏细观结合的数值仿真方法能够显著减少计算时长并有效模拟点阵结构在高速冲击过程中的损伤。<br>

关键词：增材制造；点阵结构；准静态压缩；抗冲击性能；数值仿真