Page 192 - 《爆炸与冲击》2026年第6期

第 46 卷 邓发杨，等： 多层纸蜂窝结构的冲击吸能机制及包装缓冲应用 第 6 期

2.2.2 冲击响应对比
为验证所建的蜂窝模型在冲击试验模拟中的准确性，将模拟得到的冲击力时程曲线与落锤冲击试
验的结果进行对比，如图 16 所示，二者吻合较好。试验与模拟的峰值应力和响应时间具有较好一致性，
验证了本文所建立数值模型的准确性和可靠性，为后续包装设计参数化研究奠定基础。

4.5

3.0 Experiment 6 Experiment Experiment
2.5 Simulation 5 Simulation 3.6 Simulation
Force/kN 2.0 Force/kN 4 3 Force/kN 2.7
1.5
1.8
1.0
0.5 2 1 0.9

0 3 6 9 12 15 18 0 5 10 15 20 25 30 35 0 4 8 12 16 20 24 28
Time/ms Time/ms Time/ms
(a) Case a-1 (b) Case d-2 (c) Case d-3

图 16 试验和模拟的力-时间对比
Fig. 16 Comparison of experimental and simulated force-time histories

因冲击过程的变形模式与静压模拟一致，这里给出 a-1、d-2 和 d-3 工况下冲击后结构的变形形貌对
比，如图 17 所示。可以发现，模拟与试验的冲击变形结果具有较好的一致性，进一步验证了数值模型的
准确性。

Simulation

Test

(a) Case a-1 (b) Case d-2 (c) Case d-3
图 17 冲击试验与模拟的形貌结果对比
Fig. 17 Comparison of test and simulated impact deformation modes

2.3 蜂窝结构响应分析

2.3.1 静压响应分析
为了直观展示模型对胞壁屈曲、逐层压溃及密实化过程的还原能力，将纸蜂窝静态压缩过程中的模
拟变形结果与工业相机拍摄的实物变形照片进行同步对比，如图 18 所示。

Test Simulation

A Stress/MPa
ε=0.05 0.6 Simulation
14.5 0.5
12.0 0.4
B 9.5
ε=0.20 Compressive stress/MPa 0.3
8.5 0.2 A
6.0 0.1 B C
C 2.5
ε=0.50
0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Compressive strain
图 18 单层蜂窝变形的试验与模拟结果对比
Fig. 18 Comparison of test and simulated deformation modes for single-layer honeycomb

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