许多封闭式细胞泡沫在泡沫上升方向上表现出细长的细胞形状,从而产生各向异的抗压性能。 然而,潜在的变形机制和细胞形状各向异性如何诱导这种机械各向异性尚未完全了解,特别是对于具有高细胞面分数和低相对密度的泡沫。 此外,中结构随机的影响往往被忽视。 这种贡献对低密度闭细胞泡沫的各向异性抗压行为进行了系统数值研究,该作用是细胞形状各向异性,细胞结构和不同的中结构随机。 泡沫中层结构的代表性体积元素(RVE)被建模,在有限旋转设置中被描述为Reissner-Mindlin外壳的细胞壁。 引入了混合应力应变驱动的同质化方案,允许执行整体单轴应力状态。 对细胞壁变形行为的定量分析证实了膜变形在初始弹性区域中的主导作用,而弯曲的贡献只有在屈曲后才变得重要,其次是膜产生。 基于确定的变形机制,开发了将机械各向异性与细胞形状各向异性联系起来的分析模型。 发现细胞形状各向异性通过三个通路,细胞承重面积分数,细胞壁屈曲强度和细胞壁倾角转化为抗氧化特性的各向异性。 此外,由此产生的机械各向异性受到细胞形状各向异性随机体的强烈影响,而对细胞大小和细胞壁壁厚度随机几乎不敏感。 本研究结果为低密度闭细胞泡沫的各向异性抗压特性和中结构之间的关系提供了更深入的见解。