轻质点阵材料夹芯结构的弹塑性动力学问题研究

点阵材料由于其超轻、比刚度高、比强度高等特点正在成为新的研究热点，目前的研究多集中于不同拓扑构型点阵材料的准静态行为。本项目主要致力于点阵材料夹芯结构的弹塑性动力学特性研究，包括理论分析不同拓扑构型的点阵材料夹芯板梁承受不同脉冲载荷或受到质量块撞击的塑性动力响应、点阵材料夹芯结构的自由振动和强迫振动的动力响应、弹性波在点阵材料夹芯结构中的传播特性，利用有限元软件ABAQUS完成点阵材料夹芯结构在冲击载荷作用下弹塑性动力响应的数值模拟及分析，并对典型的点阵材料夹芯板梁的准静态受力和自由端撞击进行实验验证。通过理论分析、数值模拟和实验揭示点阵材料夹芯结构在承载过程中的应力分布、变形细节和失效模式、夹芯结构的波动和振动特性，预测点阵材料夹芯结构在冲击载荷下的能量吸收能力和提高结构耐撞性的可能性，提出面板和芯材拓扑几何的优化设计方法，为新一代轻质超强韧夹芯结构的优化设计和制备提供指导。