朱凌雪， 王同银， 朱晓磊

(1. 金陵科技学院 数学系, 南京 211169； 2. 南京工业大学 机械与动力工程学院， 南京 211816)

金属点阵材料是一种先进的轻质多功能材料，点阵结构具有高孔隙率和较高的可设计性，使其在保证结构刚度和强度的同时，能满足多种性能要求，如抗冲击、吸能等特性[1-2]。国内外学者对点阵结构的力学性能做了广泛的研究。韩宾等[3]首次比较了波纹夹芯板、方孔蜂窝夹芯板、三角蜂窝夹芯板、金字塔夹芯板四种典型点阵金属夹芯板在受刚性物块低速冲击时的动态行为，以考察点阵金属夹芯结构的动态响应及抗冲击性能。郭锐等[4]对填充陶瓷棒的金属点阵夹层结构抗弹丸侵彻能力进行了试验研究。Dharmasena等[5-6]结合实验和数值模拟研究了金字塔夹芯板、波纹夹芯板以及等质量实体板在空爆载荷下的动态响应。Zhang等[7-10]对六边形蜂窝、不连续十字型点阵夹层结构、折纹管的抗爆吸能特性进行了研究。

现有的研究表明，梯度结构比非梯度结构具有更优的吸能效果。王晓凯[11]通过数值模拟研究了梯度蜂窝的动态力学行为，发现在初始冲击速度不是很高的情况下，梯度蜂窝相比于质量相等的均匀蜂窝具有优异的吸能特性。亓昌等[12]研究发现梯度铝泡沫夹芯板的总吸能量和同质量的均匀铝泡沫夹芯板相比，前者有较大幅度的提高。

本课题组针对功能梯度点阵夹层结构平压力学性能和空爆载荷作用下的吸能特性进行了系统的研究，建立了功能梯度点阵夹层结构空爆载荷作用下的有限元计算方法。……