李 巍

（长春职业技术学院机电学院，长春130000）

0 引 言

铝合金是飞机、高铁等交通工具蒙皮和骨架的重要材料，传统的铝合金结构已无法满足当代交通对其结构强度、抗冲击性能等方面的需求。发生撞击时，如果碰撞产生的能量以及交通工具本身具有的动能得不到缓冲和释放将会对设备结构造成严重破坏，甚至产生重大生命财产损失，给行驶安全带来了一定的潜在风险。蜂窝芯层结构因其具有轻量化、高强度以及吸能隔热等优点，被逐步应用于航空航天、现代建筑和轨道客车等领域［1-6］。蜂窝芯层材料内部的芯层可以组成不同的几何结构，通过芯层结构的组合，会呈现不同的力学性能。为使铝合金蜂窝结构应用于不同的场合，学者们对其芯层几何形式与排列方式进行了大量研究。

早期的研究中，为简化计算过程，通常将蜂窝芯层结构简化为刚度相同的均匀性板材，大致上可以分为Allen理论和Hoff理论［7］。简化后的结构模型并不能真实反映蜂窝结构的内部受力情况。随着有限元理论的发展，对蜂窝芯层内部结构的几何形状和排列方式的研究逐渐增多。文献［8］中研究了蜂窝结构在受到冲击和爆炸作用下应力-应变的变化规律，分析了蜂窝结构在抗冲击方面的优异性能。文献［9］中利用有限元方法对正6边形蜂窝结构进行了面载荷冲击，研究了3种载荷形式下蜂窝结构的变形机理。文献［10］中通过对蜂窝铝三明治结构进行样品测试，研究了不同尺寸样品的弯曲强度、吸能性能以及失效形式方面的变化规律。……