卢子兴 黄纪翔

（北京航空航天大学固体力学研究所，北京 100083）

0 引言

蜂窝因在压缩变形下表现出优异的能量吸收特性，且具有良好的多功能性和较强的可设计性，故引起国内外学者们的广泛关注。对规则蜂窝而言，可在单胞基础上建立细观力学模型来预测其宏观性能［1］。然而，蜂窝制备过程中存在缺陷是不可避免的，所以研究缺陷对蜂窝力学行为的影响很有必要。SILVA等［2］讨论了随机移除壁面这种缺陷形式对周期性蜂窝以及随机Voronoi蜂窝力学性能的影响；GUO等［3］也分析了胞元缺失对规则六边形蜂窝弹性模量和后屈曲行为的影响；CHEN等［4］研究了6种缺陷对二维蜂窝面内屈服性能的影响；LI等［5］讨论了胞体的形状不规则性及壁厚不均匀分布对蜂窝弹性模量的影响；WANG等［6］考虑了缺陷率对不同形状蜂窝体的敏感性，分析了四边形和三角形金属蜂窝中胞壁缺失对蜂窝面内有效弹性模量和初始屈服应力的影响；AJDARI等［7］基于规则的六边形模型和随机模型，分析了集中孔洞和部分填充孔对蜂窝弹塑性行为的影响，发现缺陷的位置对其弹性行为影响不大。

本文利用数值模拟研究了孔洞和部分填充孔穴这两种典型的缺陷对弹性蜂窝（橡胶）和弹塑性蜂窝（金属）的压缩性能的影响规律。

1 模型的建立

规则完整的正六边形蜂窝结构是到目前为止最常见的一种蜂窝结构。其面内刚度和强度最低，因在该平面内的应力会使孔壁产生弯曲变形，而其面外刚度和强度则要大得多。……