金属折叠夹芯结构几何参数对面外压缩性能和能量吸收的影响

阎述韬，张 颖，黄 思

（天津城建大学a.土木工程学院；b.材料科学与工程学院；c.天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室，天津300384）

夹层板是由上下两层面板和中间的夹芯组合而成的结构，具有高强度、高刚度和轻量化的特点，广泛应用于航空航天和汽车工业.夹层板的面板常采用高强度、高刚度的材料，例如金属、纤维增强聚合物复合材料等；夹芯常采用低密度的材料，例如蜂窝夹芯、泡沫夹芯等，以减轻结构整体质量.

经过半个多世纪的发展，各种夹芯不断涌现.其中，源于折纸结构（origami）的折叠夹芯越来越受到人们的关注，它最早由日本东京大学的Miura教授提出，所以也称作Miura-ori结构或折叠结构.由折叠结构作为夹芯层制备的夹层板是一种新型的夹层板，吸引了很多国内外学者深入研究[1-4].Fischer发现折叠夹芯夹层板具有高强度、高刚度和较强的能量吸收能力[5].Liu等研究表明折叠夹芯夹层板比传统波纹结构承载力提升显著[6].Liu等研究了由高分子共聚物制备而成的折叠夹芯的力学性能，结果表明折叠夹芯结构具有良好的弹性恢复能力[7].王丽君等发现折纸技术方法制造出的夹层板还可以避免二次加工，制备方便快捷[8].Zhou等通过模拟得出折叠夹芯在轴向压缩和径向压缩方面优于蜂窝夹芯[9].Ma等研究表明折叠结构具有良好的可设计性[10].

目前的研究均表明折叠夹芯夹层板不但力学性能优良而且制备工艺相对简单，具有广阔的应用前景.然而，为了……