《表1 梯度分布下的主要性能指标》

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《双材料负泊松比结构的面内冲击动力学性能》

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图12中给出了梯度分布下不同冲击速度下的应力应变曲线。结果表明，梯度分布设计相对于均匀分布设计，其应力应变曲线存在较明显的阶段性波动，主要因为梯度分布下材料在受到冲击时，往往会在薄弱的层数开始逐步变形，曲线的凹凸变化意味着变形层数之间的交替。从表1中可以看到：在分布形式“2”与分布形式“4”时，峰值冲击力相对于其他两种分布形式较高，并随着冲击速度的增加，相对比值成倍增长，通过与均匀分布下的5种刚性材料分数进行对比，分布形式“2”与分布形式“4”的峰值冲击力与刚性材料分数为100%时的峰值冲击力基本相近，而其他两种分布形式的峰值冲击力与刚性材料分数为0%～75%的峰值冲击力基本相近，从共性角度出发，峰值冲击力与冲击端的刚性材料分数是否为100%有关。进一步从图13所示的变形模式中可以发现，在刚性墙与材料接触时，由于钢材料（绿色部分）占据了全部斜柱，导致最上层的铝材料（灰色部分）变形空间减小，很快将载荷传到钢斜柱，导致反力瞬间上升得很高，而其他刚性材料分数的情况位于上层的铝材料瞬间发生横向变形，缓冲瞬间冲击，可以从斜柱内边线的变化看出。同时，可以看到：4种梯度排布下的平台应力值基本相近，但是正梯度排布的平台应力比较平稳，且相对较高，介于均匀分布下刚性材料分数为50%的水平。