Development of Energy Absorbing Light-Weight Honeycomb Cell Structure by Crushing and Fracture

通过破碎和断裂开发吸能轻质蜂窝单元结构

基本信息

批准号：
14350053
负责人：
YAMAZAKI Koetsu
金额：
$ 9.54万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14350053/
关键词：
Crushing Energy Absorption Light Weight Cell Structure Crack Initiation Crack Growth and Penetration Honeycomb Cell Structure Structural Optimization

项目摘要

This research has been done to develop honeycomb cell structures which have high absorbing capability of impact energy by crushing and fracturing of cells. The obtained results are summarized as follows :(1)Breaking and penetration prediction of projectile : When a cone projectile with sharp edge penetrates a thin aluminum film, it has been found that cracking and penetrating phenomena can be predicted by the criterion of limit equivalent breaking strain in the penetration simulation. The phenomena have also been confirmed by the experiments.(2)Crushing phenomena prediction : The energy absorbing phenomena of honeycomb cell structures have been simulated by the explicit dynamic finite element method, and the simulated results of absorbing energy as well as folding phenomena have been compared with that of crushing experiment of aluminum cell structures.(3)Absorbing capability of honeycomb cell structure with sheet : Honeycomb cell structures with thin sheets has been fabricated and tested by the experiments. It has been found that there is much effect for energy absorption when the crushing of honeycomb cell structures accompany the sheet fracture by the projectile. The energy absorbing effects have also been predicted by the crushing and braking simulation of FEM.

这项研究的目的是开发蜂窝状细胞结构，该结构通过细胞的破碎和破裂而具有高吸收冲击能量的能力。所得结果概括如下：(1)弹丸破甲侵彻预测：当具有锋利边缘的锥形弹丸侵彻铝薄膜时，发现可以通过极限等效破甲准则来预测破甲和侵彻现象。渗透模拟中的应变。 (2)压碎现象预测：采用显式动力有限元方法对蜂窝结构的吸能现象进行了模拟，得到了吸能和折叠现象的模拟结果。 (3)薄板蜂窝单元结构的吸波性能：制作了薄板蜂窝单元结构并进行了实验测试。研究发现，当弹丸导致蜂窝结构的破碎伴随着片材的破裂时，对能量吸收有很大的影响。通过有限元的破碎和制动模拟也预测了能量吸收效果。

项目成果

期刊论文数量（38）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Yamazaki, K.: "Optimum Design Learned from Nature -Topology Design by Branching Tree Model -"Proc. of the 2nd China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems. 1-6 (2002)

Yamazaki, K.：“从自然中学习的优化设计 - 通过分支树模型进行拓扑设计 -”Proc。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Characteristics of energy absorption of ductile sheet metal with projectile

延性金属板材弹丸吸能特性

DOI：
发表时间：
2003
期刊：
Proceedings of JSME Annual Meeting Vol.5
影响因子：
0
作者：
K.Yamazaki;M.Furutochi;Y.Kashiwano
通讯作者：
Y.Kashiwano

山崎光悦, 古栃真, 深作亮太: "ハニカム構造体の衝撃吸収能向上に関する研究"日本機械学会北陸信越支部第41期総会講演会講演論文集. (予定). (2004)

Koetsu Yamazaki、Makoto Furitochi、Ryota Fukasaku：“提高蜂窝结构的减震能力的研究”日本机械工程师学会北陆信越分会第 41 届年度大会论文集（计划）（2004 年）。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Takabayashi, T., Oda, J.: "A Study on Fracture phenomena of Windshield by Impact-pressure of Passenger-side Air-bag"Proceedings of IMAC-XIX. 1186-1191 (2002)

Takabayashi, T., Oda, J.：“乘客侧安全气囊冲击压力对挡风玻璃断裂现象的研究”IMAC-XIX 论文集。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

A study on improvement of Crashworthiness of honeycomb structures

提高蜂窝结构耐撞性的研究

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Proceedings of 41^<th> Annual Meeting of JSME, Hokuriku-shinetsu Branch No.027-1
影响因子：
0
作者：
K.Yamazaki;M.Furutochi;R.Fukasaku
通讯作者：
R.Fukasaku