正六边形和圆形蜂窝材料在平面内冲击作用下具有稳定的塑性变形模式和良好的能量吸收性能,通常被用来制作缓冲吸能装置,对其进行面内冲击研究是结构设计的基础,需要人们进行详细的研究。本文首先介绍了正六边形和圆形蜂窝材料在面内冲击下的主要变形模式,总结了国内外的研究现状,应用有限元分析软件ABAQUS进行了大量的仿真计算,计算结果与理论模型吻合较好。论文分析了正六边形蜂窝材料在单向冲击作用下的动态响应,讨论了冲击速度、壁厚和边长比(厚长比,t/l)及作用方向(以正六边形相互垂直的两个对称轴为作用方向,记与边长垂直的方向为X轴,另一方向为Y轴)对变形模式与能量吸收性能的影响。计算结果表明,冲击速度和厚长比(t/l)共同决定了最终的变形模式。沿X轴方向,当冲击速度较低时,正六边形蜂窝材料将形成“X”型的变形带;当冲击速度较高时,将形成“I”型的变形带;而在速度的过渡阶段将形成“V”型的变形带。沿Y轴方向,只形成简单的“I”型变形带。随着速度的不同,变形带的形成位置有所不同。通过大量的计算,我们得到了关于三种变形类型临界速度的经验公式。圆形蜂窝材料可以采用方形、垂直和水平堆列三种拓扑方式。分别计算,得到了三种不同的变形模式:(1)间隔变形模式;(2)“糖葫芦串式”层层对称变形模式;(3)“S”型层层递进变形模式。改变冲击速度,同样可以观察到产生初始变形的位置不同。应用等效应力波传播路径的相关理论简单地分析了产生不同变形模式的原因。对具有相同相对密度的正六边形蜂窝材料和水平堆列的圆形蜂窝材料进行对比,研究结果表明,在动态冲击下,圓形蜂窝材料和正六边形蜂窝材料具有类似的能力吸收特性,但是圆形蜂窝材料的能量吸收能力要略优于正六边形蜂窝材料。