考虑加载角度的蜂窝结构压剪混合受载高效模拟方法技术

本申请属于机械结构建模及仿真分析领域，尤其涉及一种考虑加载角度的蜂窝结构压剪混合受载高效模拟方法，该蜂窝结构压剪混合受载高效模拟方法针对蜂窝结构，采用实体等效建模方法，对蜂窝胞元的弯曲、折叠等局部细节进行忽略，通过简单的样件试验来确定满足条件的仿真参数，得到真实试验一致的整体变形模式以及应力应变历程，建模简单，大幅提高计算效率。该蜂窝结构压剪混合受载高效模拟方法的实体等效模型中，考虑了压缩强度随加载角度变化的影响，考虑了剪切作用的影响，同时定义了各向剪切损伤因子，因此，可适用于在正面碰撞、不同角度的斜碰、平面整体碰撞、局部碰撞等复杂工况。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及机械结构建模及仿真分析，尤其涉及一种考虑加载角度的蜂窝结构压剪混合受载高效模拟方法。

技术介绍

1、在船撞、车撞等碰撞装置中，蜂窝结构因其高比吸能比强度而具有广泛的应用潜力。相比于传统材料，蜂窝结构能够在相对较轻的重量下提供更高的吸能能力，从而在碰撞事件中发挥重要作用。蜂窝结构属于周期阵列多孔结构，其胞孔尺度通常处于毫米级别，在对从几米到几十米的大尺度结构进行仿真模拟时，采用蜂窝结构的精细建模的方法导致有限元模型网格数量激增，计算效率极低，耗费大量的计算资源和时间。此外，在实际碰撞事件中，蜂窝结构可能会受到来自不同角度的冲击，并且受到冲击物不规则构型的影响，导致蜂窝结构同时承受着压缩和剪切等多种作用力。

2、中国汽车工程研究院股份有限公司刘明、费敬、范体强等提出专利《一种侧面碰撞壁障蜂窝模型的等效方法》包括以下内容：根据蜂窝模型尺寸和初始胞元边长，匹配扩胞后的等效胞元边长；根据扩胞理论，由初始胞元壁厚得到等效胞元理论壁厚：对等效胞元进行仿真,根据蜂窝模型扩胞前的力学性能进行等效分析，得到等效胞元缩放壁厚：根据初始胞元壁厚和等效胞元缩放本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑加载角度的蜂窝结构压剪混合受载高效模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的蜂窝结构压剪混合受载高效模拟方法，其特征在于，步骤S2中，对三个蜂窝样件分别进行X、Y、Z三个轴向的压缩试验，测得对应方向压缩的力-位移曲线，通过力/面积和位移/总长度，转化为对应方向的应力-应变曲线。

3.根据权利要求1所述的蜂窝结构压剪混合受载高效模拟方法，其特征在于，步骤S3中，所述主要受载方向为蜂窝结构实际用于碰撞时的受力方向。

4.根据权利要求3所述的蜂窝结构压剪混合受载高效模拟方法，其特征在于，所述主要受载方向为蜂窝结构中孔格的轴向。...

【技术特征摘要】

1.一种考虑加载角度的蜂窝结构压剪混合受载高效模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的蜂窝结构压剪混合受载高效模拟方法，其特征在于，步骤s2中，对三个蜂窝样件分别进行x、y、z三个轴向的压缩试验，测得对应方向压缩的力-位移曲线，通过力/面积和位移/总长度，转化为对应方向的应力-应变曲线。

3.根据权利要求1所述的蜂窝结构压剪混合受载高效模拟方法，其特征在于，步骤s3中，所述主要受载方向为蜂窝结构实际用于碰撞时的受力方向。

4.根据权利要求3所述的蜂窝结构压剪混合受载高效模拟方法，其特征在于，所述主要受载方向为蜂窝结构中孔格的轴向。

5.根据权利要求1所述的蜂窝结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰夫，雷紫平，王中钢，邸昊，禚一，高峰，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：