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在准静态单轴压缩条件下，蜂窝结构呈现出典型的三阶段力学响应特征：线弹性阶段、平台阶段及致密化阶段。线弹性阶段表现为应力与应变成正比增长，结构处于弹性变形状态；进入平台阶段后，孔壁屈曲弯曲导致应力波动趋缓，此阶段蜂窝结构可吸收大量能量而维持应力恒定；最终致密化阶段因结构被压实，应力随应变急剧攀升。这种阶段特性使其成为理想的能量吸收器，适用于缓冲减震等场景。
多参数耦合影响规律
相对密度对蜂窝结构力学性能的影响具有普适性——无论材料类型如何，相对密度增大均会提升弹性模量与平台应力，但导致致密化提前发生。材料强度提升则同步增强弹性模量和平台应力，高强度材料在相同应变下可承受更大载荷，其应力-应变曲线呈现X轴收缩、Y轴扩张的特征。以六边形蜂窝为例，TPU(2)材料制成的结构较TPU(1)在相同相对密度下，最大能量吸收效率提升2.3个百分点，对应应力增加0.227MPa，证实材料强度调节可适配不同应力场景需求。
能量吸收效率优化策略
能量吸收曲线肩点标志致密化起点，代表致密化前最大能量吸收能力。高相对密度虽加速致密化，但平台应力提升可抵消此效应，实现总吸能增加。实际应用中需权衡：当被保护对象应力阈值较低时，应选用低相对密度结构以实现小应力大吸能。压缩方向对吸能效率存在显著影响，六边形蜂窝的各向异性特性为多场景应用提供设计自由度。
重复压缩与材料对比验证
PDMS/TPU系列材料的六边形蜂窝经重复压缩试验证实，弹性材料的大变形恢复特性赋予其可重复利用优势。与随机发泡材料对比显示，蜂窝结构的平台效应可显著降低被保护物体承受应力，其单位应力下的能量吸收效率远超发泡材料。以PDMS发泡材料为例，通过控制碳酸氢铵发泡剂比例（1:1.2至1:2.8），可制备相对密度0.324-0.5的开孔发泡材料，其孔隙分布不均特性导致能量吸收随应力单调递增，而蜂窝结构在平台阶段可维持高效吸能。
制备工艺关键控制点
PDMS发泡材料制备需严格温控：40℃预固化4小时后升温至80℃完成发泡，避免直接80℃加热导致的气泡逸出。行星搅拌器2000rpm混合120秒并抽真空可确保发泡剂均匀分散，最终形成与蜂窝结构相对密度匹配的发泡样品，为性能对比提供可靠基准。
本项研究通过系统解析蜂窝结构从压缩变形到能量吸收的全链路特性，揭示了相对密度、材料强度、压缩方向三要素的协同调控机制，结合与发泡材料的对比验证，为高性能轻质吸能结构的工程化应用提供了精确的实验依据与理论指导。
