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车辆底部负泊松比结构防护组件抗爆炸冲击技术研究
| 论文题名： | 车辆底部负泊松比结构防护组件抗爆炸冲击技术研究 |
| 关键词： | 军用特种车辆;底部防护组件;抗爆炸冲击性能;多目标优化 |
| 摘要： | 现代战争中，特种车辆仍遭受地雷及简易爆炸装置的威胁，车辆底部防护组件能够有效抵抗爆炸冲击并降低车内乘员损伤。负泊松比结构具有负泊松比、多孔轻质及能量吸收等特殊性能，已经广泛应用于车辆、航空与船舶等各个领域。本文提出了一种新型的内凹六边形负泊松比蜂窝结构，对其特殊性能进行深入研究，并将负泊松比蜂窝结构应用于车辆底部防护组件，结合多目标优化设计方法，改进防护组件结构，提高车辆防护性能。主要研究内容与结论如下： 首先，通过理论公式推导给出了内凹六边形负泊松比蜂窝结构的相对密度、等效泊松比胞元几何参数的关系，然后通过准静态压缩试验与仿真得到负泊松比蜂窝结构在受压过程中特殊的变形模式、力学性能及吸能特性，且其特殊性能与冲击速度及胞元几何参数有关。利用爆炸冲击试验台架，研究内凹六边形负泊松比蜂窝夹芯结构在爆炸冲击下的结构响应，对比相同质量的正六边形蜂窝夹芯等其他防护组件，负泊松比蜂窝夹芯防护组件具有更优的抗爆炸冲击性能，且负泊松比蜂窝夹芯组件在不同当量炸药爆炸冲击下都能起到很好的能量吸收作用。其次，通过整车爆炸试验与仿真研究某型特种车辆的防护能力，结果表明，基于内凹六边形负泊松比蜂窝夹芯防护组件的整车抗爆性能得到显著提升。最后，对负泊松比蜂窝夹芯防护组件进行多目标优化设计，在满足结构轻量化的同时，降低了车内乘员损伤，提高了整车的防护能力。 |
| 作者： | 陶晓晓 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王显会;彭兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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