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复合点阵层板由点阵芯层和金属面板组成,由于其芯层点阵材料具有丰富而规律的孔隙,在比强度、比刚度、吸能缓震等力学性能上相比于传统的实心结构具有明显优势。本文分别以AZ31B镁合金、熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)3D打印改性聚乳酸微点阵作为面板和芯层,制备了一种新型复合点阵夹芯板,并通过试验和数值模拟相结合的方法对其弯曲性能进行了研究。在此基础上,进一步对低速冲击载荷作用下的动态力学特性进行了系统地研究,并利用ISIGHT平台对BCCG型点阵芯层的单胞构型参数进行了优化,分析了优化前后的点阵芯层对夹芯板冲击性能的影响。为了在有限元模拟中更好地描述FDM 3D打印改性聚乳酸材料的本构行为,本文首先通过拉伸实验得到了材料的应力应变关系,并通过VUMAT用户子程序及含损伤变量的材料模型将此关系嵌入ABAQUS/Explicit分析中。同时,针对复合点阵层板中的异质界面粘结层部分,模拟中采用Cohesive单元并通过VUMAT用户子程序引入指数型T-S关系的内聚力模型。针对BCC型复合点阵层板三点弯曲损伤形貌和力学特性的研究中,模拟与试验结果吻合良好,验证了数值模型的有效性,进而通过数值模拟对比分析了四种体心立方(BCC)衍生点阵构型的复合点阵层板的三点弯曲过程,结果表明:相对于单一改性聚乳酸夹芯板,复合夹芯板的抗弯性能具有明显优势;芯层结构与芯层密度对点阵夹芯板(Lattice Sandwich Panel,LSP)的抗弯特性具有较强的耦合影响,芯层密度较低的BCCV型点阵结构具有更好的抗弯性能;Z向支柱呈梯度分布的BCCG型LSP结构具有较高的抗剪切和抗断裂坍塌性能。为了探究芯层点阵结构对复合点阵夹芯板冲击性能的影响,本文对复合点阵夹芯板的低速冲击过程进行了模拟,并基于ISIGHT平台,对BCCG单胞构型进行了以比刚度和比强度最大化为目标的优化。通过对比不同芯层复合夹芯板冲击模拟结果,发现铝合金点阵夹芯板相比于改性聚乳酸点阵具有更好的抗冲击刚度和强度,冲击后能够保持较好的结构完整性,但其峰值冲击力更高;优化后点阵芯层可以提高复合点阵夹芯板的抗冲击强度,减轻夹芯板的冲击挠度变形及点阵芯层的局部断裂失效,改善其吸能特性。