异质多孔结构材料的设计策略与抗冲击性能研究进展

李世强 李子豪 王志华 卢国兴

李世强, 李子豪, 王志华, 卢国兴. 异质多孔结构材料的设计策略与抗冲击性能研究进展[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20261041
引用本文: 李世强, 李子豪, 王志华, 卢国兴. 异质多孔结构材料的设计策略与抗冲击性能研究进展[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20261041
LI Shiqiang, LI Zihao, WANG Zhihua, LU Guoxing. Research Progress on Design Strategies and Impact Resistance of Heterogeneous Cellular Structures Material[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20261041
Citation: LI Shiqiang, LI Zihao, WANG Zhihua, LU Guoxing. Research Progress on Design Strategies and Impact Resistance of Heterogeneous Cellular Structures Material[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20261041

异质多孔结构材料的设计策略与抗冲击性能研究进展

doi: 10.11858/gywlxb.20261041

Research Progress on Design Strategies and Impact Resistance of Heterogeneous Cellular Structures Material

  • 摘要: 多孔结构材料作为一类轻质高强的功能 - 结构一体化材料,在航空航天、汽车制造和生物医疗等领域应用广泛。然而,传统单一构型的多孔结构材料(如蜂窝结构与点阵晶格)在面对爆炸冲击波、多向冲击或非线性变形等复杂工况时,逐渐表现出性能局限。在此背景下,异质多孔结构材料(Heterogeneous Cellular Structure Material, HCSM)逐渐成为冲击防护领域的研究热点,本文系统综述了近年来HCSM的设计策略及其抗冲击性能。HCSM主要分为拓扑构型异质(包括互补型与增强型融合)和材料异质(例如泡沫材料与剪切增稠材料的填充)这两大类型,其通过创新性的“功能融合”途径,实现了对单一构型的多孔结构材料性能瓶颈的突破。文中进一步梳理了HCSM在承受冲击载时的协同增强效应与变形机理,深入分析了其在能量吸收效率、刚度与稳定性提升方面的内在机制。尽管HCSM的研究已取得显著进展,但仍面临连接性优化、增材制造工艺匹配、复杂工况验证以及多功能集成等诸多挑战。展望未来,融合人工智能与机器学习技术,有望实现HCSM从设计到制造的全流程一体化优化,从而为开发新一代高性能抗冲击结构材料提供新的方向。

     

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  • 网络出版日期:  2026-04-03

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