Octet-truss点阵结构的断裂行为研究及结构增韧设计
何婉青
王宇航
罗伟洪
王志勇
太原理工大学 航空航天学院 应用力学研究所,太原 030024;太原理工大学 材料强度与结构冲击山西省重点实验室,太原 030024
摘要：Octet-truss点阵结构具有高强、高韧以及轻质化的特征,是工程领域的优选材料之一.对具有浅预制裂纹的Ti6Al4V Octet-truss点阵结构进行了三点弯曲试验,并结合数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术对断裂过程进行观测.为了深入研究点阵结构的断裂韧性,针对结构的三点弯曲断裂行为进行有限元分析,利用各向同性弹塑性力学模型表征结构杆件组元的力学响应,试验验证了模型的有效性.基于结构的弹塑性断裂行为,利用J积分法计算Octet-truss点阵结构的断裂韧性.结果表明,Octet-truss点阵结构的断裂韧性与其相对密度、杆件长度的平方根呈正相关.对于裂纹尖端处的杆件组元,不同平面的杆件在相同截面尺寸下具有不同的应力状态和变形模式.针对结构的失效模式,通过优化不同平面杆件之间的截面尺寸比例平衡各杆件的应力状态,实现相同相对密度下的结构增韧.
关键词：Octet-truss点阵结构数字图像相关J积分数值模拟结构增韧设计
分类号：O346.1(固体力学)
论文发表日期：2025-04-14
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 130-137 )
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