非对称混合多层金属夹芯结构的低速撞击极限承载和能量吸收机理研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11502189
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0802.固体强度、损伤、断裂与疲劳
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

An asymmetric hybrid multilayer metal sandwich structure is an important new representative lightweight multifunctional structure, and open a wide range of potential and promising applications in spacecraft, aircraft, ship, high-speed train and vehicle fields. This project proposes to experimentally, analytically and numerically study the ultimate load-carrying and energy absorption mechanisms of asymmetric hybrid multilayer metal sandwich structures subjected to low-velocity impact. Drop weight impact tests are carried out to study the impact deformation and failure modes of asymmetric hybrid multilayer metal sandwich structures. According to the impact deformation modes of structures and employing the proposed yield criterion related to the time, an analytical model of the dynamic response of asymmetric hybrid multilayer metal sandwich structures subjected to low-velocity impact is developed. Combining with experimental and analytical results, the impact response process and influence factors of asymmetric hybrid multilayer metal sandwich structures are numerically studied, energy absorption distribution mechanisms of all layers are discussed for the different deformation modes, the impact deformation rules and energy absorption mechanisms of structures are revealed, the corresponding failure criteria are obtained, and the residual strengths of structures after the impact damage are forecasted. The results of the project could provide the foundation of the design and crashworthiness evaluation of asymmetric hybrid multilayer metal sandwich structures.
非对称混合多层金属夹芯结构是一类重要的新型轻质多功能结构,在航天航空、舰船、高铁、汽车等领域具有广泛应用前景。本项目拟从实验、理论和数值上研究非对称混合多层金属夹芯结构的低速撞击极限承载和能量吸收机理。通过落锤撞击实验研究非对称混合多层金属夹芯结构撞击变形和失效模式。依据结构撞击变形模式,并利用建立的与时间相关的塑性屈服条件,建立适用于低速撞击作用下非对称混合多层金属夹芯结构动态响应的理论模型。借助有限元数值分析,结合实验和理论分析结果,研究非对称混合多层金属夹芯结构的撞击响应过程及影响因素,探讨不同变形模式下各层的能量吸收分配机制,揭示结构撞击变形规律和能量吸收机理,得到相关失效准则,预报撞击损伤后结构的剩余强度。本项目研究结果可为非对称混合多层金属夹芯结构的设计与耐撞性评价提供基础。

结项摘要

多层金属夹芯结构是一类重要的新型轻质多功能结构,在航天航空、舰船、高铁、汽车等领域具有广泛应用前景。本项目从实验、理论和数值上研究几何非对称和多层金属夹芯结构的低速撞击承载能力和能量吸收。通过落锤撞击实验研究多层金属夹芯结构撞击变形和失效模式。利用塑性屈服条件,建立适用于低速撞击作用下几何非对称和多层金属夹芯结构动态响应的理论模型。借助有限元数值分析,结合实验和理论分析结果,研究多层金属夹芯结构的撞击响应过程及影响因素。.研究了在爆炸冲击载荷下四边固支双层矩形金属泡沫夹芯板的动态响应。得到双层夹芯板动态响应解析解的上下限及薄膜解。理论预测和数值计算结果吻合较好。.理论和数值计算研究了两端固支纤维-金属层合夹芯梁的大质量低速撞击问题。得到了两端固支纤维-金属层合夹芯梁的动态响应的解析解。构造了夹芯梁最小质量的优化设计图。.通过理论分析、实验设计和数值计算方法研究了两端固支金属泡沫填充矩形细长管的大挠度弯曲。提出了泡沫填充矩形管的塑性屈服准则。给出了横向加载下两端固支泡沫填充矩形细长管结构大挠度响应理论解。进行了两端固支铝合金泡沫填充矩形管弯曲实验和数值计算研究。理论预测和实验、数值计算结果吻合较好。

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Simplified analysis of large deflections for metal sandwich plates with various lattice cores subjected to impulsive loading
不同晶格芯金属夹芯板冲击载荷作用下大变形的简化分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Advances in Mechanical Engineering
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Wei Zhang;Qinghua Qin;Jianxun Zhang;Shangjun Chen;Zili Xu
  • 通讯作者:
    Zili Xu
The initial plastic failure of fully clamped geometrical asymmetric metal foam core sandwich beams
全夹紧几何非对称泡沫金属夹芯梁的初始塑性破坏
  • DOI:
    10.1016/j.compositesb.2015.10.027
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Composites Part B: Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Jianxun Zhang;Qinghua Qin;Xiaohuan Han;Weilong Ai
  • 通讯作者:
    Weilong Ai
Low-velocity impact of sandwich beams with fibre-metal laminate face-sheets
具有纤维金属层压板面板的夹层梁的低速冲击
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Composites Science and Technology
  • 影响因子:
    9.1
  • 作者:
    Jianxun Zhang;Yang Ye;Qinghua Qin;Tiejun Wang
  • 通讯作者:
    Tiejun Wang
Indentation of Metal Foam Core Sandwich Beams: Experimental and Theoretical Investigations
金属泡沫芯夹层梁的压痕:实验和理论研究
  • DOI:
    10.1007/s11340-016-0128-3
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Experimental Mechanics
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    J. Zhang;Q. Qin;W. Ai;Z. Wang;T.J. Wang
  • 通讯作者:
    T.J. Wang
On dynamic response of corrugated sandwich beams with metal foam-filled folded plate core subjected to low-velocity impact
泡沫金属折叠板芯波形夹芯梁低速冲击动力响应研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Composites Part A
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Qinghua Qin;Wei Zhang;Shiyu Liu;Jianfeng Li;Jianxun Zhang;L.H. Poh
  • 通讯作者:
    L.H. Poh

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  • 作者:
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  • 发表时间:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
    张建勋;薛承博;刘川
  • 通讯作者:
    刘川

其他文献

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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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