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Finite Element Analysis of Aluminum Honeycombs Subjected to Dynamic Indentation and Compression Loads

机译：动态压痕和压缩载荷作用下铝蜂窝的有限元分析

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摘要

The mechanical behavior of aluminum hexagonal honeycombs subjected to out-of-plane dynamic indentation and compression loads has been investigated numerically using ANSYS/LS-DYNA in this paper. The finite element (FE) models have been verified by previous experimental results in terms of deformation pattern, stress-strain curve, and energy dissipation. The verified FE models have then been used in comprehensive numerical analysis of different aluminum honeycombs. Plateau stress, σpl, and dissipated energy (EI for indentation and EC for compression) have been calculated at different strain rates ranging from 102 to 104 s−1. The effects of strain rate and t/l ratio on the plateau stress, dissipated energy, and tearing energy have been discussed. An empirical formula is proposed to describe the relationship between the tearing energy per unit fracture area, relative density, and strain rate for honeycombs. Moreover, it has been found that a generic formula can be used to describe the relationship between tearing energy per unit fracture area and relative density for both aluminum honeycombs and foams.
机译：本文利用ANSYS / LS-DYNA数值研究了六角形铝蜂窝在平面外动态压痕和压缩载荷作用下的力学行为。有限元模型已经通过先前的实验结果在变形模式，应力-应变曲线和能量耗散方面得到了验证。经过验证的有限元模型随后已用于不同铝蜂窝的全面数值分析。高原应力，σpl和耗散能量（压痕的EI和压缩的EC）已在10 2 至10 4 s - 1 。讨论了应变率和t / l比对平台应力，耗散能和撕裂能的影响。提出了经验公式来描述蜂窝单位断裂面积的撕裂能量，相对密度和应变率之间的关系。此外，已经发现，对于铝蜂窝和泡沫两者，可以使用通用公式来描述单位断裂面积的撕裂能量与相对密度之间的关系。

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