復(fù)合材料蜂窩夾芯板斜接式挖補(bǔ)修理的穩(wěn)定性分析

通過建立復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)單元的基本力學(xué)假設(shè)和分析模型,推導(dǎo)了一種新的等效剛度計(jì)算方法,用于分析復(fù)合材料格柵加筋板的總體穩(wěn)定性。該方法充分考慮了筋條和面板的相互作用和中面偏移效應(yīng),并具有通用性。結(jié)合rayleigh-ritz能量近似法,推導(dǎo)出了求解加筋板總體屈曲載荷的通用特征方程;分析了多種算例,并與修正平鋪法進(jìn)行了比較,結(jié)果吻合得很好。

本文基于nastran有限元軟件,采用兩種方法對(duì)一種蜂窩芯材、正交各向異性cfrp面板夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論建模,通過求解線性屈曲特征值的方法,對(duì)該復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)壁板的單軸壓縮和面內(nèi)剪切總體穩(wěn)定性進(jìn)行分析,并與文獻(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。研究表明,采用體元模型獲得的分析結(jié)果更接近試驗(yàn)值。

運(yùn)用復(fù)合法則計(jì)算蜂窩板復(fù)合材料的等價(jià)彈性模量,并把此值與有限元法的分析數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,指出在運(yùn)用復(fù)合法則計(jì)算等價(jià)彈性模量時(shí),由于未考慮到蜂窩芯板與面板間的位移連續(xù)性條件,其誤差將很大;提出了滿足蜂窩芯板與面板間的位移連續(xù)性條件下的等價(jià)彈性模量理論分析的新的計(jì)算方法,并且通過與有限元法的數(shù)值分析結(jié)果進(jìn)行比較,確認(rèn)其有效性.

鋁蜂窩夾芯板由于其強(qiáng)度好,重量輕,正廣泛用于許多制件上。對(duì)鋁蜂窩夾芯板成型用膠粘劑及膠接工藝進(jìn)行了研究,通過膠粘劑篩選、表面處理方法及固化工藝研究,確定了夾芯板膠接工藝。

纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(fiberreinforcedpolymer,frp)是建造輸電桿塔結(jié)構(gòu)的理想材料之一。介紹了frp軸壓構(gòu)件的彈性屈曲理論,并根據(jù)試件的極限承載力試驗(yàn)值得到了試件的等效初彎曲率,以此來考慮初彎曲、殘余應(yīng)力和端部套管等因素的綜合影響。在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出了frp軸壓桿件的臨界應(yīng)力和穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算公式,并研究了徑厚比和老化對(duì)frp軸壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)的影響。

為了設(shè)計(jì)開發(fā)輕量型仿生復(fù)合材料,通過對(duì)獨(dú)角仙前翅內(nèi)部微細(xì)結(jié)構(gòu)及其成因的分析探討,提出了一種蜂窩柱子芯輕量型復(fù)合材料的三維結(jié)構(gòu)模型,并列舉了若干可能的設(shè)計(jì)思路,同時(shí)簡(jiǎn)述了這種仿生結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)及其應(yīng)用前景。分析結(jié)果表明:獨(dú)角仙整個(gè)前翅內(nèi)部存在完整的網(wǎng)狀小柱結(jié)構(gòu),這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)由氣囊構(gòu)成,呈現(xiàn)出生物界的不規(guī)則性、多樣化,但可認(rèn)為大多為類似于蜂窩狀的多邊形結(jié)構(gòu)。

**資訊http://www.***.***

鋁夾芯結(jié)構(gòu)非常適合于設(shè)計(jì)飛機(jī)、高速列車和快艇等輕型交通系統(tǒng)。研究目的主要是明確包含鋁蜂窩狀內(nèi)芯的鋁制夾芯板在理論和試驗(yàn)中的強(qiáng)度特性。對(duì)彎曲、軸壓和側(cè)向撞擊荷載作用下的鋁蜂窩夾芯板構(gòu)件進(jìn)行了一系列強(qiáng)度試驗(yàn)。在相應(yīng)荷載作用下,運(yùn)用簡(jiǎn)化理論分析蜂窩夾芯板的彎曲變形、屈曲/極限強(qiáng)度和破壞強(qiáng)度。同時(shí)也討論了結(jié)構(gòu)失效模式,并給出了試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

!前言 近年來，復(fù)合材料得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 表面層為纖維板、膠合板、玻璃布或金屬薄板（如薄 鋼板或鋁板），采用紙蜂窩、玻璃布蜂窩和鋁合金蜂 窩等為夾芯的夾芯結(jié)構(gòu)正大量地取代實(shí)心結(jié)構(gòu)!"#。 鋼質(zhì)蜂窩夾芯板是采用蜂窩型夾芯結(jié)構(gòu)的一種夾 層板，它是在兩層或多層鋼板之間夾以一層或多層 蜂窩型夾芯構(gòu)成。鋼板承受彎曲變形，相當(dāng)于工字 梁的上下翼板，是主要的受力部位，此外，對(duì)芯材具 有保護(hù)作用，使其避免受機(jī)械損傷，防止風(fēng)化，隔離 水與蒸汽，且防火、防腐蝕等；而芯材除保溫、隔熱 和隔音外，還可以將兩個(gè)面層連接成整體，共同承 受外載，夾芯板的夾芯類似于工字鋼的腹板，其主 要作用是承受橫向剪切，把兩層面板隔開一段距 離，在整個(gè)斷面承受彎曲載荷時(shí)，如果芯材的剪切 強(qiáng)度夠大，其中一個(gè)面板在彎曲中承受壓縮應(yīng)力， 而另一個(gè)面板則在彎曲中承受拉伸應(yīng)力，從而使整 體彎曲

以含有結(jié)構(gòu)損傷的四邊簡(jiǎn)支鋁制蜂窩夾芯板為研究對(duì)象,采用錘擊法模態(tài)實(shí)驗(yàn)提取損傷蜂窩夾芯板的振型數(shù)據(jù),并針對(duì)蜂窩夾芯板上不同位置、不同程度的損傷,分別采用振型差值、曲率模態(tài)和高斯曲率模態(tài)三種損傷識(shí)別方法進(jìn)行識(shí)別.結(jié)果表明:在四邊簡(jiǎn)支鋁制蜂窩夾芯板中存在損傷時(shí),結(jié)構(gòu)損傷位置處的振型差值比較明顯,說明采用振型差值法對(duì)結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行識(shí)別可以準(zhǔn)確判定損傷的位置,且在損傷位置準(zhǔn)確判定后,可根據(jù)該位置已有的差值信息進(jìn)行損傷程度判定.

鋼質(zhì)蜂窩夾芯板具有質(zhì)輕、比強(qiáng)度高、減震、耐沖擊和節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn),是一種具有良好發(fā)展前途的夾芯板。

如有你有幫助，請(qǐng)購買下載，謝謝！ 1頁 1.1.夾層結(jié)構(gòu) 一種復(fù)合構(gòu)造的板、殼結(jié)構(gòu)，它的兩個(gè)表面由很薄的板材做成,中間夾以較 輕的夾芯層。前者稱為表板,要求強(qiáng)度高；后者稱為夾層，要求重量輕。第二次 世界大戰(zhàn)時(shí),為了充分利用木材資源,英國的“蚊式”轟炸機(jī)上就采用了全木質(zhì)夾 層結(jié)構(gòu)。一般夾層結(jié)構(gòu)用于機(jī)翼、尾翼、機(jī)身、箭體、箭頭、減速板、發(fā)動(dòng)機(jī)短 艙、隔音裝置、防火隔板等。與薄壁結(jié)構(gòu)的薄蒙皮相比，夾層板的厚度大得多， 抵抗失穩(wěn)能力強(qiáng)，重量還可減小，而且表面光滑，氣動(dòng)外形良好。但它的制造工 藝復(fù)雜，工藝質(zhì)量又不易檢驗(yàn)，所以應(yīng)用受到限制。夾層結(jié)構(gòu)表板的材料有鋁合 金、不銹鋼、鈦合金和各種復(fù)合材料。夾層材料有輕質(zhì)木材、泡沫塑料等，也可 用金屬材料或復(fù)合材料制成波紋板夾層或蜂窩型夾層（見蜂窩結(jié)構(gòu)）。夾層與表 板一般用膠粘結(jié)在一起,也可用熔焊、焊接連接,形成整體。在總體受力分析中，

美國liner公司是一家制造車輛用復(fù)合材料的廠商，其最新產(chǎn)品是ecotex，這是一種以玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯片材為蒙皮，以長(zhǎng)短切玻璃纖維和聚丙烯為芯材的夾芯板。

本實(shí)用新型涉及一種pur、蜂窩夾芯、共擠塑料板復(fù)合的材料及其生產(chǎn)方法。這種復(fù)合材料具有美觀的高光澤色彩的免油漆的外觀表面,減少了油漆工序,簡(jiǎn)化了制品的制造工序,更具有抗劃傷、抗沖擊、抗紫外線能力及抗褪色能力。塑料板材在真空熱成型生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料、廢品

芯材用kelvin粘彈性本構(gòu)模型,推導(dǎo)復(fù)合材料夾芯板的動(dòng)力學(xué)方程;運(yùn)用模態(tài)正交原理,以navier完備解形式求解四邊簡(jiǎn)支正交對(duì)稱鋪層層合板穩(wěn)態(tài)響應(yīng);給出固有頻率和結(jié)構(gòu)損耗因子的解析解。通過固有頻率有限元解對(duì)比驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算的可靠性。分析芯材剪切模量與芯材厚度對(duì)結(jié)構(gòu)固有頻率及損耗因子影響。探討穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的收斂性,得到結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)振幅與頻率的關(guān)系。分析芯材損耗因子對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響。結(jié)果表明,芯材剪切模量存在最佳設(shè)計(jì)值;結(jié)構(gòu)首階模態(tài)特性主導(dǎo)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

對(duì)普碳鋼蜂窩夾芯板進(jìn)行了面內(nèi)壓縮試驗(yàn),利用貼片法測(cè)量了等效彈性模量和泊松比,測(cè)出了抗壓強(qiáng)度。結(jié)果表明:不帶面板時(shí),蜂窩芯子的泊松比接近于1.0;帶面板時(shí),蜂窩板的泊松比減小到0.33~0.39,其值隨面板厚度的增加而減小;等效彈性模量的實(shí)測(cè)值與計(jì)算值之間的相對(duì)誤差小于7%;抗壓強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值與計(jì)算值之間的相對(duì)誤差在0.6%~32%;面內(nèi)壓縮時(shí),普碳鋼蜂窩夾芯板的等效彈性模量及抗壓強(qiáng)度主要受面板厚度和夾芯厚度的影響,二者均隨面板厚度的增加而增大,隨夾芯厚度的增加而減小,胞壁厚度和胞壁邊長(zhǎng)的影響很小。

一種蜂窩夾層芳綸復(fù)合材料板

選擇國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)庫、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)庫等多個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，采集1960年到2010年與鋁蜂窩有關(guān)的專利文獻(xiàn)，建立專利數(shù)據(jù)庫。選擇廣東專利信息服務(wù)平臺(tái)分析系統(tǒng)分別從專利的總量、專利的區(qū)域分布、重點(diǎn)專利、專利的持有人來分析鋁蜂窩復(fù)合材料的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)鋁蜂窩復(fù)合材料相關(guān)的專利進(jìn)行態(tài)勢(shì)分析，揭示鋁蜂窩復(fù)合材料的發(fā)展趨勢(shì)、競(jìng)爭(zhēng)格局，提出我國的鋁蜂窩復(fù)合材料的發(fā)展策略。

利用mts810材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)真空釬焊普碳鋼蜂窩夾芯板的面外壓縮性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試.分析了面外壓縮變形特性以及結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)蜂窩夾芯板面外壓縮強(qiáng)度的影響.研究發(fā)現(xiàn),普碳鋼蜂窩夾芯板的面外壓縮變形可分為彈性變形、塑性變形和壓實(shí)三個(gè)階段.蜂窩胞壁厚度與胞壁邊長(zhǎng)的比值t/a是影響塑性變形初期變形方式的主要因素.比值t/a>0.0427時(shí),塑性變形初期以屈服方式進(jìn)行;t/a<0.0427時(shí),塑性變形初期以屈曲方式進(jìn)行.在結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)性能的影響中,胞壁厚度對(duì)蜂窩夾芯板的初始?jí)嚎s強(qiáng)度和峰值抗壓強(qiáng)度影響最大,胞壁邊長(zhǎng)的影響次之,而面板及夾芯厚度的影響較小.

研究了周期性夾芯蜂窩體胞尺寸對(duì)夾芯板剛度性能、一階頻率的影響規(guī)律。以夾芯均勻化等效的夾芯板模型為基準(zhǔn),定義無量綱尺寸影響因子,描述不同蜂窩尺寸夾芯板性能相對(duì)均勻化等效模型基準(zhǔn)值的變化趨勢(shì),量化蜂窩尺寸的影響程度。采用有限元數(shù)值方法,開展了不同尺寸、不同構(gòu)型以及不同邊界條件下蜂窩夾芯板性能的比較分析。計(jì)算結(jié)果表明:夾芯板的剛度性能與頻率具有尺寸效應(yīng),當(dāng)夾芯尺寸與蜂窩尺寸比值大于12,蜂窩尺寸的影響程度趨于平緩減弱,當(dāng)蜂窩尺寸與夾芯尺寸相當(dāng)時(shí),蜂窩尺寸的影響非常明顯,其影響程度與邊界條件及蜂窩構(gòu)型顯著相關(guān)。

為了對(duì)含面芯層間脫膠缺陷的蜂窩夾芯板在側(cè)向壓縮載荷作用下的典型破壞模式進(jìn)行數(shù)值預(yù)報(bào),建立了基于蔡-希爾破壞準(zhǔn)則和粘結(jié)模型的計(jì)算模型。該計(jì)算模型是建立在對(duì)蜂窩夾芯板的雙懸臂梁(dcb)和單臂梁(slb)試驗(yàn)中所發(fā)現(xiàn)的一種新的破壞模式的分析基礎(chǔ)之上的。對(duì)蜂窩夾芯板的側(cè)向壓縮破壞行為的數(shù)值預(yù)報(bào)中,發(fā)現(xiàn)一種新的破壞模式:位于脫膠區(qū)域的面板首先發(fā)生局部屈曲失穩(wěn),隨后面板內(nèi)部靠近芯子的45°/0°層間出現(xiàn)分層,與此同時(shí)最靠近芯子的45°鋪層發(fā)生斷裂,伴隨著45°/0°層間分層的擴(kuò)展,面板發(fā)展成為對(duì)稱性整體屈曲失穩(wěn)。與側(cè)向壓縮試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn),計(jì)算模型模擬中所預(yù)報(bào)的破壞模式在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中也得到了很好的驗(yàn)證。

針對(duì)金屬蜂窩夾芯板,研究了其在氣動(dòng)加熱條件下的非穩(wěn)態(tài)傳熱行為.基于高溫傳熱學(xué)原理,通過傳熱機(jī)制分析,建立了蜂窩夾芯板的導(dǎo)熱-輻射一維瞬態(tài)耦合傳熱數(shù)學(xué)物理模型.在此基礎(chǔ)上,采用控制容積法,結(jié)合蒙特卡羅法,發(fā)展形成了求解該類輻射導(dǎo)熱耦合傳熱問題的數(shù)值方法,并給出了蜂窩夾芯板當(dāng)量熱導(dǎo)率和典型邊界條件下金屬蜂窩夾芯板瞬態(tài)溫度場(chǎng)、非加熱面熱響應(yīng)的計(jì)算方法,進(jìn)行了典型算例計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.結(jié)果表明,所建立的數(shù)值計(jì)算模型在預(yù)報(bào)蜂窩結(jié)構(gòu)熱響應(yīng)方面是有效的,而且較之swann-pittman半經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式,提高了計(jì)算精度.