图9 不同的混杂蜂窝结构
图10. 混杂蜂窝与相应的常规经典蜂窝的力学性能对比,包括弹性模量 E、压缩强度σ和比能量吸收 SEA
(2)弯曲策略:
自然界中有许多许多曲面结构,例如贝壳、啄木鸟的喙、龟壳和甲虫的前翅,这些曲面结构在经过亿万年的进化后在自然生物中发展起来,具有很高的刚度/强度和能量吸收效率。近年来,借助曲面结构和仿生方法,研究人员已经提出了一些具有曲面结构特征的轻质蜂窝。
图11 自然界中的曲面结构
常见的曲面蜂窝结构有圆形、正弦曲线构型、U型、V型等,如图12所示。图13对比了曲面蜂窝与相应的规则蜂窝之间的机械性能对比。比率主要集中在1和4之间。曲面设计可改善部分构型的弹性模量、压缩强度和比吸能特性。研究表明,弯曲策略是一种有效的扩大蜂窝材料力学性能范围的设计方法。