In-plane crushing behavior and energy absorption of a novel graded honeycomb from hierarchical architecture

蜂巢 耐撞性 蜂窝结构 材料科学 六方晶系 变形(气象学) 复合材料 吸收(声学) 等级制度 平面(几何) 结构工程 几何学 有限元法 工程类 结晶学 数学 化学 经济 市场经济
作者
Hu Liu,Ee Teng Zhang,Guangjian Wang,Bing Feng Ng
出处
期刊:International Journal of Mechanical Sciences [Elsevier BV]
卷期号:221: 107202-107202 被引量:53
标识
DOI:10.1016/j.ijmecsci.2022.107202
摘要

Nature's bio-organisms are typically hybrid structures composed of hierarchical and functionally graded micro-architectures, which are lightweight and of high mechanical performances. Inspired by nature, an innovative graded hierarchical honeycomb is proposed in this study to enhance its crashworthiness behaviors. The structure is created by replacing cell walls of regular honeycombs with triangular and hexagonal sub-structures and varying the hierarchical length ratio in each layer. The in-plane crushing performances of the graded hierarchical honeycombs are comprehensively analyzed and compared with their uniform hierarchical counterpart. The former exhibits a progressive deformation model under different impact velocities and three plateau stages can be observed under in-plane crushing loads through theoretical predictions. The triangular sub-structure presents better energy absorption than the hexagonal sub-structure, and its specific energy absorption is enhanced by up to 32.2% as compared to the uniform hierarchical honeycomb. The present study suggests that the combination of hierarchy and gradient is an effective strategy to improve the dynamic crushing behaviors of honeycombs, which can be further explored in protective devices to enhance their impact resistance.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Ava应助疯狂的树叶采纳,获得10
1秒前
YHK发布了新的文献求助10
1秒前
豆西豆完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
Leofar发布了新的文献求助10
3秒前
阿橘发布了新的文献求助10
3秒前
优美的胡萝卜完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
dew应助bbabb采纳,获得10
4秒前
杨沛发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
急急急发布了新的文献求助10
6秒前
花景铭完成签到,获得积分10
7秒前
Korai完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
orangetwo发布了新的文献求助10
9秒前
来来完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
充电宝应助童话艺术佳采纳,获得10
11秒前
文瑄发布了新的文献求助30
12秒前
dew应助bbabb采纳,获得10
12秒前
桐桐应助杨沛采纳,获得10
13秒前
xch完成签到,获得积分20
13秒前
今天的云也很好看完成签到 ,获得积分10
14秒前
乐观半仙发布了新的文献求助10
15秒前
菠萝汁发布了新的文献求助20
16秒前
16秒前
outlast发布了新的文献求助10
17秒前
阿橘发布了新的文献求助10
17秒前
123566完成签到,获得积分10
17秒前
congyang完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
hh完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
zyy完成签到,获得积分10
20秒前
刘才华发布了新的文献求助10
20秒前
共享精神应助神勇若雁采纳,获得10
21秒前
21秒前
高分求助中
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 1000
Relationship between smartphone usage in changes of ocular biometry components and refraction among elementary school children 800
The SAGE Dictionary of Qualitative Inquiry 610
Signals, Systems, and Signal Processing 610
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
应急管理理论与实践 530
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6336013
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8152005
关于积分的说明 17120506
捐赠科研通 5391644
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2857634
邀请新用户注册赠送积分活动 1835204
关于科研通互助平台的介绍 1685919