纳米流控能量吸收耗散系统

摘要:基于纳米流控行为设计的新一代能量吸收耗散系统(nanofluidic energy absorption system,NEAS)将会比传统吸能材料具有更高的能量吸收密度,而且还可以重复使用,特别是在小体积应用环境下具有显著的优势.本文从实验和计算模拟两方面综述了目前关于NEAS能量吸收耗散行为的最新研究进展,其中实验研究主要包括准静态压缩和动态压缩测试,计算模拟研究主要是采用基于经验势的分子动力学模拟方法.通过准静态压缩实验,可以测量NEAS模型的载荷-位移关系曲线,从而获得NEAS模型的临界渗透压强,了解卸载后系统是否能够恢复到加载前的状态(即是否可以重复使用),并通过载荷-位移关系曲线下面积估算NEAS模型的吸能密度;通过动态压缩实验可以测量NEAS模型对脉冲载荷的缓冲保护作用,主要体现为降低脉冲载荷幅值和扩展脉冲宽度.计算模型研究可以明确给出NEAS对外载荷的微观响应,从而可以准确了解NEAS的能量吸收耗散机制以及吸能密度的主要影响因素.本研究可以帮助我们全面了解NEAS的研究进展,为NEAS的设计与优化提供重要指导.

关键词:
  • 纳米流控行为  
  • 机械能吸收耗散  
  • 准静态压缩  
  • 动态冲击  
  • 微观结构响应  
作者:
曹国鑫
单位:
HEDPS、北京大学应用物理中心、北京大学工学院; 北京100871
刊名:
力学进展

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期刊名称:力学进展

力学进展杂志紧跟学术前沿,紧贴读者,国内刊号为:11-1774/O3。坚持指导性与实用性相结合的原则,创办于1971年,杂志在全国同类期刊中发行数量名列前茅。