泡沫铝填充双层金属点阵结构增强效应及吸能特性

张万波¹，闫雷雷²，赵雪¹，苏鹏博³，卢天健^3,4

1. 空军工程大学2. 西北工业大学3. 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室4. 南京航空航天大学机械结构力学与控制国家重点实验室

摘 要：通过激光焊接获得3种不同几何构型的双层金属点阵结构,再将闭孔泡沫铝切割后填充到其孔隙当中获得一种新型泡沫铝填充双层金属点阵结构。采用实验和有限元模拟的方法研究其准静态面外压缩载荷作用下的承载能力、吸能特性及机理、变形破坏模式等。结果表明,泡沫铝的填充能够有效改变空心点阵结构的后屈曲行为,提高点阵芯体单元的屈曲稳定性,具有明显的耦合增强效应,表现在承载及能量吸收效率的大幅提升,可达到对应空心结构的10倍以上。

关键词：泡沫铝;波纹结构;有限元模拟;增强效应;能量吸收;