多孔材料及结构内应力波传播特性的研究

项目名称： 多孔材料及结构内应力波传播特性的研究

项目编号： No.11272046

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘颖

作者单位： 北京交通大学

项目金额： 82万元

中文摘要： 从结构中应力波传播的角度出发，基于多孔介质材料o结构的耦合响应特性，采用宏观/微观相结合的跨尺度力学分析方法，通过理论分析和数值模拟，并与实验结果相互验证，研究冲击载荷作用下，多孔材料内应力波（弹塑性应力波和冲击波）的产生，传播和衰减规律，建立和完善多孔材料及结构中的应力波理论。在此基础上，考虑应力波传播效应，澄清多孔材料局部动应力演化及变形机制与其宏观动力响应间的关系，探索实现多孔夹芯结构冲击动力响应优化设计的有效途径。该项目的研究可为机车的轻量化，航空航天器的冲击减震，以及多孔材料的冲击实验设计等方面的科学研究和实际应用提供有效的理论基础和可靠的数值模拟手段。同时，本项目的实施也是在多孔材料跨尺度动力学模型和数值模拟方面的有益探索。

中文关键词： 多孔材料；应力波；优化设计；多尺度；

英文摘要： Based on the stress wave theory, the stress wave (elastic-plastic wave and shock wave) propagation in cellular materials and structures is investigated by adopting macro/micro coupling multi-scale analysis method. Through the theoretical and numerical analysis, as well as the experimental verification, the stress wave theory in cellular materials and structures is complemented. By considering the stress wave effect, the relation between the local dynamic stress evolution and their macro-responses is clarified with the aim to explore the effective strategy in the dynamic design of sandwich structures with cellular cores. This project will provide efficient theoretical guidance and reliable numerical simulation means for the light-weight design of vehicles, anti vibration design of aerospace, as well as the improvement of the dynamic experimental techniques in the dynamic tests of cellular materials. Moreover, this project is also a useful exploration in the multi-scale modeling and simulation of the dynamic behavior of cellular materials and structures.

英文关键词： porous material；stress wave；optimized design；multiscale；