白临奇， 史小全， 刘宏瑞， 孙雅洲

(哈尔滨工业大学 机电工程学院，哈尔滨 150001)

负泊松比蜂窝结构材料具有较高的剪切模量、断裂韧性、压痕阻力和抗冲击能力，使其在航空航天、车辆、空投包装等的防撞结构中作为吸能材料,具有广泛的应用前景[1-3]。尤其是负泊松比结构的拉胀效应使得其吸收能量的能力得到了显著的提升，这对于轻质防护材料的研究方面极具研究价值[4]。因此，对负泊松比蜂窝材料的动态吸能性能进行研究具有重要的意义。

国内外学者对于蜂窝结构材料在压缩和冲击载荷下的变形失效模式和面内动力学响应特性等进行了研究，并取得了重要进展。Li等[5]通过数值分析和试验对比研究了内凹六边形、手性桁架、六边形、桁架4种不同的蜂窝结构在准静态压缩下的宏观力学响应，结果表明负泊松比的蜂窝结构由于基体的收缩获得了额外的支撑，刚度和能量吸收性能都得到了增强。Ma等[6]对4种典型手性圆柱壳蜂窝结构的轴向压缩力学性能和变形模式进行了研究，并通过Euler-Bernoulli梁理论推导了预测轴向压缩模量的解析公式，结果表明由于刚性节点周围垂直杆的不对称分布，手性圆柱壳蜂窝在轴向具有负泊松比和压缩扭转耦合响应，有利于吸收能量和隔振。卢子兴等[7]研究了手性系蜂窝在不同冲击速度下的变形模式和吸能性能，结果表明不同类型手性系蜂窝结构的变形模式较为一致，低速冲击下连接带和圆孔先后坍塌，高速冲击下圆孔和连接带交替坍塌逐层压溃，随着冲击速度提高，惯性效应增强，局部变形区逐渐集中于冲击端，能量吸收能力也得到增强。……