蜂窩的案例
一文了解蜂窩夾層結構制造、加工與有限元分析
蜂窩夾層結構是復合材料的一種特殊類型。由于這種輕型結構材料具有最優比強度 、比剛度 、最大抗疲勞性能 、表面平整光滑等特點 ,已在航空、航天領域得到較為廣泛地應用 。
蜂窩夾層結構實質上是由面板、蜂窩芯和膠黏劑3 種基本材料組合而成的復合材料 。常用的為鋁面板 - 鋁蜂窩夾層結構 、碳纖維面板 -芳綸紙蜂窩夾層結構 、玻璃纖維面板 - 玻璃纖維蜂窩夾層結構、 芙拉纖維面板 -Nomex 蜂窩夾層結構等。
從幾何形狀角度，最常見的蜂窩形式為正六邊形蜂窩，其他還有原型蜂窩、過拉伸蜂窩。其中過拉伸蜂窩在一個方向可以產生較大的彎曲變形，適用于曲率比較大的區結構。
六邊形蜂窩
過拉伸蜂窩
當然還有一些特殊的通過蜂窩結構來實現負泊松比效應的結構。
蜂窩的制造與加工
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點擊以下鏈接觀看全自動紙蜂窩制造過程：
全自動蜂窩紙板生產線
點擊以下鏈接觀看航空紙蜂窩切削加工：
飛行器蜂窩加工
蜂窩夾層結構有限元分析
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蜂窩夾層結構有限元分析一般分為兩種方法：
（1）宏觀等效夾層建模
（2）蜂窩細節建模
等效夾層建模指將蜂窩夾層等效為均勻的實體，而不建立蜂窩具體的晶格形狀。適用于整體結構剛度分析。
需要特別注意的是，在將蜂窩等效為均質實體時，務必采用三維實體單元模擬夾層，不可使用殼單元或連續殼單元，面板則使用殼單元、連續殼或者實體單元均可。
此類模型可以用于求解結構整體的變形。局部的細節應力應變表征誤差很大。
展開 大連理工|清華大學發表頂刊綜述：先進蜂窩結構設計及力學性能提升研究進展！
圖3 (a-b) 基于頂點的分層級多邊形蜂窩；(c) 基于頂點的分層級凹面蜂窩；(d) 分層級三角形蜂窩；(e) 分層級四手性和六手性蜂窩；(f) 分層級凹面蜂窩；(g) 基于分形的分層級六手性蜂窩；(h) 基于分形的分層級圓形蜂窩；(i-j) 基于蜘蛛網的分層級六手性蜂窩。
圖4 分層級蜂窩與相應的常規經典蜂窩的力學性能對比，包括彈性模量E、壓縮強度σ和比能量吸收SEA
（2）梯度策略：
梯度的概念是構造一些不同性質的子蜂窩，所有子蜂窩的組裝形成一個完整的變梯度的蜂窩結構。圖 5 展示了幾種常見的變梯度蜂窩結構，圖6 是梯度蜂窩與相應的規則經典蜂窩的性能對比。研究表明，梯度蜂窩比均勻蜂窩具有更好的力學性能，因此在蜂窩中引入梯度的設計引起了廣泛關注。每個子蜂窩的各種分級特性，如蜂窩壁厚、布局參數、基體材料和分層填充，都可以控制梯度蜂窩的整體性能。梯度設計為蜂窩帶來了更大的靈活性和更寬的性能范圍。
圖5 不同類型的梯度蜂窩結構
圖6 梯度蜂窩與相應的規則經典蜂窩性能對比（彈性模量E、壓縮強度σ、比能吸收系數SEA）
（3）無序策略：
在蜂窩的實際制造過程和工業使用中，不可避免地會出現空間和幾何缺陷。例如，由于溫度梯度和熱殘余應力引起的材料變形是3D打印結構中最常見的缺陷，這將導致單胞壁厚、幾何構型和節點位置的不準確。這些偶然的和預先存在的無序缺陷無疑會影響蜂窩的力學性能；另一方面，天然蜂窩材料同樣表現出無序和異質性，考慮到生物體需要高度的適應性才能滿足其生活需求，這種無序的蜂窩狀鑲嵌可以產生更廣泛的構型特征和性能特征。因此，人造蜂窩也可以考慮具有不可重復和非周期性的單元配置，這將有助于得到與傳統蜂窩相比更具性能優勢的蜂窩結構。
展開 Hypermesh二次開發之蜂窩板幾何構建 ￥8
本次分享主要內容是： 自動創建殼體蜂窩板。
好久沒有分享關于二次開發的內容了，本期就給大家帶來蜂窩板的自動創建。
我們都知道蜂窩板的用途十分廣泛，如車輛上的地板、門板、夾木層、紙板等，主要得益于其結構較為輕、高強度、在隔熱、隔音方面也有不俗的表現等 。然而建立一片蜂窩板并不是件容易的事，還是帶有一定的操作繁瑣在里面的。如最近計算一款車門里面就含有蜂窩板，雖然以前也做過，但當時并沒有將蜂窩板的建立的腳本寫完，停留了相當一段時間，直至最近才下定決心將它完成。
常規建立蜂窩板用的方式是建立最小單元結構，然后大批量的復制，形成較大區塊的板，再根據長寬進行切分得到相應大小的蜂窩板，說起來容易，做起來卻有點費時費力。根據不同長寬值需要對幾何面或幾何線進行一些操作，有多有少得進行封口和測量，是需要花費不少時間的。
還是以前說過的話，利用 腳本 的 便捷性 讓我們的雙手得到解放，尤其是在遇到很多需要處理的特征就顯得十分必要。生命誠可貴，節省不必要浪費的時間很重要。
腳本編寫思路：
第一步：創建基礎蜂窩幾何線
第二步：根據長寬與基礎蜂窩半徑進行區分
第三步：復制長寬方向上的線條數量
第四步：將幾何線拉伸成面
展開 實體正六邊形蜂窩建模插件 ￥15
插件使用
操作說明：
首先打開abaqus CAE，在Plug-ins目錄下找到我們的實體蜂窩建模插件，如圖所示：
點擊它，打開插件界面，如圖所示：
你需要輸入界面中的參數。自上而下分別為目標模型，蜂窩部件名稱，蜂窩單胞行數，蜂窩單胞列數，以及如圖所標的參數。
其中目標模型是要已經存在的模型，蜂窩新部件可以自定義名稱，行數與列數要是正整數，其余參數自行設定就行，但是要是小數。
此插件所生成的是可變形的實體模型，設定好之后就可以點擊ok或apply進行生成。
插件說明
此插件所生成的是solid模型。
使用做了視頻，可以在視頻中查看效果。視頻鏈接：
實體正六邊形蜂窩建模插件使用視頻教程_培訓課程_Abaqus建立蜂窩 ABAQUS蜂窩插件-技術鄰 (jishulink.com)
承諾：
1.凡是購買插件的用戶，使用過程中若是遇到Bug，本人將承諾對發現的bug進行修復。
2.使用時有什么問題，也可以進行咨詢，私信或評論區發言都行，看到有時間會進行回復。
3.還沒想好，以后再說。
版本聲明：
此插件基于abaqus內核進行編寫，下載后解壓即可使用。
編寫參考abaqus 2016~2020，由于未找到早期版本的內核，所以不保證在abaqus 2016之前的版本還可以運行。abaqus 2020以后的包括最新版本的也沒查閱，不清楚更新內容，所以也不保證可以運行。但是繼承性一般是比較好的，大概率是可以運行的。
免責聲明：
該插件不攜帶任何惡意內容，也不會盜取你的個人隱私內容，不提供源代碼。
注意！！！！！！！！
展開 
EconCore采用Sabic的Noryl GTX樹脂開發出全新蜂窩芯 可用于EV領域
蓋世汽車訊 據外媒報道，蜂窩技術專家EconCore為層壓夾心板（laminated sandwich panels）開發出一種新型蜂窩芯。其中，夾心板由Sabic的Noryl GTX樹脂，即聚苯醚（PPE）和聚苯乙烯混合制成。此外，將新型蜂窩芯與熱塑性復合材料皮結合還可以制成全熱塑性夾心板，從而促進與聚酰胺皮的組合回收。該性能特性和增強的可持續性可為EconCore全新蜂窩芯打開全新的市場和應用機會。
（圖片來源：EconCore）
EconCore首席運營官Tomasz Czarnecki表示：“為使用高性能熱塑性塑料增強蜂窩芯，我們向Sabic專家尋求協助，從而擴大產品在各種應用中的用途，并克服現有材料的局限性。我們與Sabic已合作多年，該公司廣泛的材料業務使我們對此次計劃信心十足。Noryl GTX樹脂在轉換中的易用性給我們留下了深刻的印象，且在我們現有設備中也表現良好。我們相信該材料良好的平衡性能將使蜂窩芯更加廣泛地應用于在交通運輸、清潔能源和電動汽車領域。”
據EconCore稱，與其他替代材料（如聚酰胺）相比，新型蜂窩芯的熱性能更高、尺寸穩定性更好且具有更低的吸水率，因此可應用于汽車、電動汽車和光伏組件等高要求應用中。此外，得益于這種高性能，該蜂窩芯還具有與熱固性復合皮良好的兼容性。即使在180°C的高溫下，該蜂窩芯也可以顯示出超高承重力，因此可作為熱固性預浸料層壓材料應用于高固化溫度的加工環境中。不僅如此，蜂窩芯還可用于需要隨溫度升高而提高性能的夾心板應用中。
展開 abaqus二次開發-蜂窩板夾芯材料（殼）生成插件 ￥15
插件使用
操作說明：
首先打開abaqus CAE，在Plug-ins目錄下找到我們的蜂窩建模插件，如圖所示：
點擊honeycomb shell，打開插件界面，如圖所示：
這次相比上一次對界面進行了優化，這樣看起來還不錯吧。
咳咳，回到正題：
這里首先設定了默認值，你需要將界面中的參數換成你自己的模型。自上而下分別為模型名稱，蜂窩部件名稱，蜂窩單胞行數，蜂窩單胞列數，蜂窩壁長，蜂窩夾芯高度。
其中模型名稱是要已經存在的模型名稱，蜂窩新部件可以自定義名稱，行數與列數要是正整數，其余參數自行設定就行。
為方便建模編程，是以下面圖片中的胞元為基礎建模（說的有點繞口，就是說，下面圖片中的是單胞），如圖所示：
此插件所生成的是可變形的殼模型，設定好之后就可以點擊ok進行生成。
操作示例：
這里就以與默認不同的值進行建模，設定參數如圖所示：
點擊ok，就可以生成相應的模型。結果如圖所示：
插件說明
此插件所生成的是殼模型，胞元為正六邊形。
（無話可說了，就這破插件，就是生成一個蜂窩殼模型，沒啥技術含量，捧不起來，抱歉/(ㄒoㄒ)/~~）
注意：
報錯情況及處理方法：
情況一：
出現這種情況的原因是模型名稱填入不存在的模型名稱，如圖所示：
只需將模型名稱改為已存在的模型就行。這里只需將Model-2改為Model-1就行。
情況二：不知道呀，有了再說。
承諾：
1.凡是購買插件的用戶，使用過程中若是遇到Bug，本人將承諾對發現的bug進行修復。
2.使用時有什么問題，也可以進行咨詢，私信或評論區發言都行，看到有時間會進行回復。
3.還沒想好，以后再說。
展開 基于SimSolid的蜂窩鋁板抗壓剛、強度分析
基于SimSolid的蜂窩鋁板抗壓剛、強度分析
sandwich.zip
1 引言
蜂窩板是由蜂窩芯和兩塊蒙皮復合而成。蜂窩芯有正六邊形、正方形、矩形等不同的形式。蜂窩板具有輕質、抗壓、減震、阻燃、保溫等一系列優點，因此被廣泛用于軍工、航天等行業。
2 傳統有限元蜂窩板仿真難點
傳統有限元針對蜂窩板仿真一般有兩種處理方式：
1. 抽中面，簡化成殼網格
該方式的難點在于抽中面，20*20六面體單包蜂窩板抽中面，中面嚴重破損。
2. 直接創建實體網格，四面體或者六面體
六面體單胞避免狹窄，使用實體網格網格數量將無法估量。
常規的做法是創建一個單包，然后陣列成整塊蜂窩板，但是這樣做同樣工作量巨大。
3 SimSolid的蜂窩鋁板抗壓剛、強度分析
3.1模型導入
600*600*60mm正六面體單胞夾芯蜂窩板。
3.2添加材料
鋁制蜂窩板，添加默認鋁材料。
3.3載荷與約束
添加一個靜態分析。底部全約束，頂部施加1000N載荷(合100Kg)。
3.4精度控制
3.5仿真結果
4 結論
這次SimSolid試用對鋁制蜂窩板進行了仿真分析，從模型導入到獲得結果不足5分鐘，效率非常高。傳統仿真針對蜂窩板仿真沒有理想的處理方式，可以使用SimSolid進行該類仿真。
展開 ：利用蜂窩狀薄膜為模板制備仿生分級功能結構
圖6 拉伸后蜂窩狀薄膜以及相應二氧化硅粒子陣列的SEM表征
(A) 控制伸長率在1.25時獲得的拉伸蜂窩狀薄膜的SEM圖片；
(B) 控制伸長率在2時獲得的拉伸蜂窩狀薄膜的SEM圖片；
(C) 控制伸長率在3時獲得的拉伸蜂窩狀薄膜的SEM圖片；
(D) 控制伸長率在4時獲得的拉伸蜂窩狀薄膜的SEM圖片；
(E) 利用伸長率為1.25的拉伸蜂窩狀薄膜作為模板獲得二氧化硅粒子陣列的SEM圖片；
(F) 利用伸長率為2的拉伸蜂窩狀薄膜作為模板獲得二氧化硅粒子陣列的SEM圖片;
(G) 利用伸長率為3的拉伸蜂窩狀薄膜作為模板獲得二氧化硅粒子陣列的SEM圖片；
(H) 利用伸長率為4的拉伸蜂窩狀薄膜作為模板獲得二氧化硅粒子陣列的SEM圖片。
圖7 紡錘形二氧化硅粒子陣列的各向異性潤濕性能
(A) 紡錘形二氧化硅粒子陣列上沿長軸方向水滴的潤濕行為；
(B) 紡錘形二氧化硅粒子陣列上沿長軸方向水滴的滑動行為；
(C) 紡錘形二氧化硅粒子陣列上沿短軸方向水滴的潤濕行為；
(D) 紡錘形二氧化硅粒子陣列上沿短軸方向水滴的滑動行為。
展開 實體折返六邊形蜂窩建模插件 ￥15
插件使用
操作說明：
首先打開abaqus CAE，在Plug-ins目錄下找到我們的實體蜂窩建模插件，如圖所示：
點擊它，打開插件界面，如圖所示：
你需要輸入界面中的參數。自上而下分別為目標模型，蜂窩部件名稱，蜂窩單胞行數，蜂窩單胞列數，以及如圖所標的參數。
其中目標模型是要已經存在的模型，蜂窩新部件可以自定義名稱，行數與列數要是正整數，其余參數自行設定就行，但是要是小數。
此插件所生成的是可變形的實體模型，設定好之后就可以點擊ok或apply進行生成。
插件說明
此插件所生成的是solid模型。
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實體折返六邊形蜂窩建模插件使用視頻教程_培訓課程_Abaqus建立蜂窩 ABAQUS蜂窩插件-技術鄰 (jishulink.com)
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2.使用時有什么問題，也可以進行咨詢，私信或評論區發言都行，看到有時間會進行回復。
3.還沒想好，以后再說。
版本聲明：
此插件基于abaqus內核進行編寫，下載后解壓即可使用。
編寫參考abaqus 2016~2020，由于未找到早期版本的內核，所以不保證在abaqus 2016之前的版本還可以運行。abaqus 2020以后的包括最新版本的也沒查閱，不清楚更新內容，所以也不保證可以運行。但是繼承性一般是比較好的，大概率是可以運行的。
展開 折返六邊形蜂窩建模插件 ￥15
自上而下分別為目標模型，折返蜂窩部件名稱，蜂窩單胞行數，蜂窩單胞列數，蜂窩夾芯高度以及如圖所標的參數。</p><p class="ql-align-justify">其中目標模型是要已經存在的模型，蜂窩新部件可以自定義名稱，行數與列數要是正整數，其余參數自行設定就行，但是要是小數，并且l>0,m>=0,其中夾芯高度也可以不用小數。</p><p class="ql-align-justify">此插件所生成的是可變形的殼模型，設定好之后就可以點擊ok或apply進行生成。</p><p class="ql-align-justify"><br></p><h1 class="ql-align-justify"><em>插件說明</em></h1><p class="ql-align-justify">此插件所生成的是殼模型。</p><p class="ql-align-justify">使用做了視頻，可以在視頻中查看效果。視頻鏈接：</p><p class="ql-align-justify"><a href="https://www.yqgqt.org.cn/video/c246299" rel="noopener noreferrer" target="_blank">折返六邊形蜂窩（也可以生成方形）建模插件使用視頻教程_培訓課程_Abaqus建立蜂窩 ABAQUS蜂窩插件-技術鄰 (jishulink.com)</a></p><p class="ql-align-justify"><br></p><h1 class="ql-align-justify">承諾：</h1><p class="ql-align-justify">1.凡是購買插件的用戶，使用過程中若是遇到Bug，本人將承諾對發現的bug進行修復。
展開 內折六邊形蜂窩建模插件 ￥15
自上而下分別為目標模型，內折蜂窩部件名稱，蜂窩單胞行數，蜂窩單胞列數，蜂窩夾芯高度以及如圖所標的參數。</p><p class="ql-align-justify">其中目標模型是要已經存在的模型，蜂窩新部件可以自定義名稱，行數與列數要是正整數，其余參數自行設定就行，但是要是小數，并且l>m,m>0,其中夾芯高度也可以不用小數。</p><p class="ql-align-justify">此插件所生成的是可變形的殼模型，設定好之后就可以點擊ok或apply進行生成。</p><h1 class="ql-align-justify"><em>插件說明</em></h1><p class="ql-align-justify">此插件所生成的是殼模型。</p><p class="ql-align-justify">使用做了視頻，可以在視頻中查看效果。視頻鏈接：</p><p class="ql-align-justify"><a href="https://www.yqgqt.org.cn/video/c246296" rel="noopener noreferrer" target="_blank">內折六邊形蜂窩建模插件使用視頻教程_培訓課程_Abaqus建立蜂窩 ABAQUS蜂窩插件-技術鄰 (jishulink.com)</a></p><h1 class="ql-align-justify">承諾：</h1><p class="ql-align-justify">1.凡是購買插件的用戶，使用過程中若是遇到Bug，本人將承諾對發現的bug進行修復。</p><p class="ql-align-justify">2.使用時有什么問題，也可以進行咨詢，私信或評論區發言都行，看到有時間會進行回復。
展開 
雙箭頭蜂窩建模插件 ￥15
自上而下分別為目標模型，雙箭頭蜂窩部件名稱，蜂窩單胞行數，蜂窩單胞列數，蜂窩夾芯高度以及如圖所標的參數。</p><p class="ql-align-justify">其中目標模型是要已經存在的模型，蜂窩新部件可以自定義名稱，行數與列數要是正整數，其余參數自行設定就行，但是要是小數，并且l > 0 and h > m and m > 0,其中夾芯高度也可以不用小數。</p><p class="ql-align-justify">此插件所生成的是可變形的殼模型，設定好之后就可以點擊ok或apply進行生成。</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p class="ql-align-justify"><br></p><h1 class="ql-align-justify"><em>插件說明</em></h1><p class="ql-align-justify">此插件所生成的是殼模型。</p><p class="ql-align-justify">使用做了視頻，可以在視頻中查看效果。
展開 蜂窩結構自動建模與靜力分析【3月25日20:00直播】
還在為了成百上千個蜂窩單元手動建模？
建模 2 小時，改稿 5 分鐘？Python 腳本報錯無從下手？
對于復雜的蜂窩芯結構，如何實現高效率、參數化的自動生成與強度分析？
3月25日（周三）晚20:00，【兵哥講力學】主講直播課正式開啟！
帶你深度拆解蜂窩結構自動建模的核心邏輯，用 1 小時實現從“手動流”到“自動化”的跨越。
課程主題：蜂窩結構自動建模與靜力分析
直播時間：3月25日（周三）晚20:00
報名方式：掃描文末二維碼，入群預約
課程核心內容：
? 蜂窩結構參數化幾何建模思路
? 蜂窩芯Python語言自動生成
? 蜂窩結構整體靜力分析
講師介紹：
兵哥講力學 | 北京航空航天大學飛行器設計博士，前航空工業工程師
十年一線經驗：深度參與飛行器產品研發，精通結構設計、結構優化、疲勞損傷、斷裂等方向。
軟件專家：精通Abaqus、Ansys等主流仿真工具。
展開 ：一種耐受超大電流的SOEC納微蜂窩陽極
研究人員對通過對冷凍干燥法和浸滲法的系統研究，在微米、納米級別精準調控了蜂窩電極，使其同時具有高孔隙率（~75%）、高機械強度（抗壓502.9 N）、高定向性（曲折因子~1）的獨特結構性質，極大促進了OER動力學過程。電化學測試表明，該蜂窩電極在800 ℃下具有極高的活性（極化阻抗僅為0.0094 Ω ? cm2），并且能夠在2 A/cm2的高電流密度下連續運行。機理分析表明，蜂窩電極優越的電化學性能主要歸因于OER過程中極快的氧氣生成和擴散動力學。這項工作對于未來SOEC新型陽極結構的開發提供了理論指導和設計思路，對于SOEC的工業化應用及大規模的能源轉化都具有重要意義。
展開 上海交通大學——復合材料蜂窩夾層板結構的多工況優化設計研究
復合材料蜂窩夾層板結構的多工況優化設計研究
夏利娟 余音 金咸定 上海交通大學 船舶與海洋工程學院結構力學研究所
摘要：以復合材料蜂窩夾層板結構作為研究對象，建立了多工況優化模型，對眾多的材料設計變量進行必要的取舍，通過優化分析確定復合材料蜂窩夾層板面板個分層的厚度以及蜂窩芯層的厚度等，使結構滿足相應的頻率約束、屈曲約束，以及強度約束、位移約束和尺寸限制等，同時達到結構得重量最輕。采用序列二次規劃法對某衛星的承力筒結構進行了優化設計，優化結果表明：在滿足其振動特性以及靜力學特性的條件下，復合材料蜂窩承力筒的各面板層厚度以及蜂窩芯層的厚度均有所減小，減重效果顯著，較好地實現了復合材料蜂窩夾層板結構的多工況優化設計。
關鍵詞：蜂窩夾層板，振動，優化設計，復合材料
內容提示：
0 引言
1 優化模型的建立
2 復合材料蜂窩夾層承力筒結構的多工況優化設計
復合材料蜂窩夾層板結構的多工況優化設計研究.pdf
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