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納米流控能量吸收耗散系統(tǒng)

摘要:基于納米流控行為設(shè)計(jì)的新一代能量吸收耗散系統(tǒng)(nanofluidic energy absorption system,NEAS)將會(huì)比傳統(tǒng)吸能材料具有更高的能量吸收密度,而且還可以重復(fù)使用,特別是在小體積應(yīng)用環(huán)境下具有顯著的優(yōu)勢(shì).本文從實(shí)驗(yàn)和計(jì)算模擬兩方面綜述了目前關(guān)于NEAS能量吸收耗散行為的最新研究進(jìn)展,其中實(shí)驗(yàn)研究主要包括準(zhǔn)靜態(tài)壓縮和動(dòng)態(tài)壓縮測(cè)試,計(jì)算模擬研究主要是采用基于經(jīng)驗(yàn)勢(shì)的分子動(dòng)力學(xué)模擬方法.通過準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn),可以測(cè)量NEAS模型的載荷-位移關(guān)系曲線,從而獲得NEAS模型的臨界滲透壓強(qiáng),了解卸載后系統(tǒng)是否能夠恢復(fù)到加載前的狀態(tài)(即是否可以重復(fù)使用),并通過載荷-位移關(guān)系曲線下面積估算NEAS模型的吸能密度;通過動(dòng)態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)可以測(cè)量NEAS模型對(duì)脈沖載荷的緩沖保護(hù)作用,主要體現(xiàn)為降低脈沖載荷幅值和擴(kuò)展脈沖寬度.計(jì)算模型研究可以明確給出NEAS對(duì)外載荷的微觀響應(yīng),從而可以準(zhǔn)確了解NEAS的能量吸收耗散機(jī)制以及吸能密度的主要影響因素.本研究可以幫助我們?nèi)媪私釴EAS的研究進(jìn)展,為NEAS的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供重要指導(dǎo).

關(guān)鍵詞:
  • 納米流控行為  
  • 機(jī)械能吸收耗散  
  • 準(zhǔn)靜態(tài)壓縮  
  • 動(dòng)態(tài)沖擊  
  • 微觀結(jié)構(gòu)響應(yīng)  
作者:
曹國鑫
單位:
HEDPS、北京大學(xué)應(yīng)用物理中心、北京大學(xué)工學(xué)院; 北京100871
刊名:
力學(xué)進(jìn)展

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期刊名稱:力學(xué)進(jìn)展

力學(xué)進(jìn)展雜志緊跟學(xué)術(shù)前沿,緊貼讀者,國內(nèi)刊號(hào)為:11-1774/O3。堅(jiān)持指導(dǎo)性與實(shí)用性相結(jié)合的原則,創(chuàng)辦于1971年,雜志在全國同類期刊中發(fā)行數(shù)量名列前茅。