焦萌学，邱 吉，金 涛，王志华

(太原理工大学 机械与运载工程学院，太原 030024)

铝蜂窝作为一种典型的多孔材料具有密度小、比强度高、比刚度高等优点，在工程中被广泛应用于承载或吸收冲击能量的结构中。有关铝蜂窝在准静态及动态的面内外压缩等力学行为，前人已经进行了十分详尽的研究和建模[1-4]。然而在工程运用中，铝蜂窝经常要承受多种类型的复杂载荷，研究在复杂载荷下多孔材料的力学响应是当前的一个热点。ASHAB et al[5]在准静态和动态压入实验中探究了应变率对铝蜂窝平台应力和能量吸收的影响，并提出了一个撕裂能关于应变率的经验公式。ZHOU et al[6]使用Arcan加载装置完成了组合的剪压应力状态，并提出了相应的破坏准则。此外他们还研究了平面定向角对组合载荷作用下蜂窝结构屈服行为的影响。

多孔材料的力学性能与其基体材料属性、胞孔的几何特征等多种因素有关。由于多孔材料结构的特殊性，其力学行为在特定尺寸范围内经常表现出与试样尺寸相关的尺寸效应。ANDREWS et al[7]通过单轴压缩、剪切、压痕等实验证明了泡沫铝试样的材料力学行为有强烈的尺寸依赖性。JIN et al[8]通过铝蜂窝的面外和面内单轴压缩实验，发现了随着面内尺寸的增加，面外方向的宏观刚度降低，而面内方向的宏观刚度增加。而且随着尺寸的持续增大，宏观刚度趋于稳定，由此得到测量蜂窝铝力学性能的最小尺寸为胞元数N=13×13.

有关以上两个研究方向已有大量的研究和文献发表，而将两者结合的在复杂载荷下铝蜂窝材料的尺寸效应研究却十分匮乏。……