圧縮-ねじりサンドイッチ構造は、圧縮-ねじり結合変形機構と上下パネルの複合からなる多孔質機能性軽量保護構造である。低速衝撃下での力学的応答を研究するために、3Dプリント技術を用いて異なる傾斜角度の圧縮-ねじりサンドイッチ構造の試験体を三種類作製し、万能試験機および落下ハンマー試験機を使って準静的および低速衝撃試験をそれぞれ実施した。同時に有限要素モデルを構築し、本構造の変形損傷機構およびエネルギー吸収特性について数値解析と検討を行った。研究結果は、本構造が局所的な衝撃荷重下で良好な耐衝撃性およびエネルギー吸収性能を示し、かつサンドイッチ層の傾斜角度に著しく依存することを示した。低速衝撃条件下では、傾斜角度の増加に伴い構造のピーク荷重は上昇するが、エネルギー吸収効率は低下する。傾斜角度の小さい構造はより長いエネルギー吸収プラットフォーム段階を示し、持続的なエネルギー吸収に有利である。準静的圧縮条件下では、傾斜角度が大きくなるほど応力分布が広がり、構造は隆起や破壊を起こしやすくなる。また、エネルギー吸収能力と傾斜角度の間には非線形の関係が存在する。

圧縮-ねじりサンドイッチ構造;低速衝撃;傾斜角度;変形損傷;エネルギー吸収