资源、能源和环境的严峻挑战使得结构轻量化和多功能化、提升有效承载成为空天、陆地和海洋运载工具的 重要需求。夹芯结构是一类以超轻多孔材料为芯材,以上下两层较薄的金属板或者复合材料板为面板复合而成的 工程结构。由于芯材的高孔隙率(低密度),从而具有轻质、抗冲击吸能、隔热、减振降噪等多功能性,而芯材 与上下面板的复合也使得结构具有显著的抗弯承载能力,因此夹芯结构是一类具有明显优势的轻质、高强韧、多 功能的先进结构,被广泛用作汽车、高速机车、舰船/潜艇及航空航天飞行器的外壳结构等。
本成果以碳纤维增强复合材料和金属泡沫材料为基材混杂设计并制备了一类新型轻质多功能夹芯结构,考虑 了面板非对称分布、芯材梯度分布和金属泡沫填充波纹板等设计形式,从而优化了夹芯结构的承载性能和抗冲击 性能,为夹芯结构在高承载和抗冲击防护方面的工程应用提供了新策略。