含面芯界面缺陷的蜂窩夾芯板側(cè)向壓縮破壞模式

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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。

針對(duì)如何優(yōu)化設(shè)計(jì)蜂窩結(jié)構(gòu)及提高其力學(xué)性能問題,采用ansys建模,結(jié)合ls-dyna有限元分析軟件對(duì)其在準(zhǔn)靜態(tài)抗拉下的破壞模式和影響因素進(jìn)行了研究,指出該結(jié)構(gòu)具有重量輕、強(qiáng)度大、隔熱等優(yōu)點(diǎn),值得推廣。

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。

研究了鋼質(zhì)蜂窩夾芯板的室溫四點(diǎn)彎曲疲勞行為,得到疲勞壽命(s-n)曲線.結(jié)果表明,在載荷比r=0.20時(shí),鋼蜂窩夾芯板疲勞行為體現(xiàn)明顯的方向性.l向芯子排列試件較w向易于承受循環(huán)載荷,疲勞強(qiáng)度極限分別為1369和859n.基于等效剪切模量退化理論,建立了壽命預(yù)測(cè)和損傷演化模型.結(jié)果發(fā)現(xiàn),l向試件損傷開始萌生的循環(huán)次數(shù)約占總壽命的86%—90%,w向試件高載荷時(shí)為73%,較低載荷時(shí)退化為48%.在不區(qū)分芯子排列方向時(shí),可分別用二階多項(xiàng)式和指數(shù)模型描述高、低載荷水平的損傷演化規(guī)律,模型體現(xiàn)出較強(qiáng)的材料相關(guān)性.

為了考察鋁蜂窩夾芯板在爆炸載荷下的動(dòng)態(tài)響應(yīng),采用自行設(shè)計(jì)的沖擊擺系統(tǒng),用激光位移傳感器測(cè)定了爆炸載荷作用在鋁蜂窩夾芯板上的沖量,對(duì)夾芯板的變形和失效模式進(jìn)行了歸類和分析,并就芯層的幾何尺寸、炸藥當(dāng)量及板厚對(duì)其響應(yīng)的影響進(jìn)行了系統(tǒng)研究。給出的理論分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。

在對(duì)爆炸載荷下鋁蜂窩夾芯板的變形機(jī)理和失效模式研究的基礎(chǔ)上,文中試圖建立鋁蜂窩夾芯板的剛塑性動(dòng)力分析模型。首先給出考慮芯層強(qiáng)度的拉—彎聯(lián)合作用的屈服條件,考慮到?jīng)_擊載荷作用時(shí)間相對(duì)于芯層的壓縮和夾芯板的整體動(dòng)力響應(yīng)時(shí)間要短的多,應(yīng)用修正的哈密爾頓原理,得到固支邊界條件下受爆炸載荷作用的夾芯方板三階段變形的塑性動(dòng)力響應(yīng),得出其表達(dá)式。并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較和分析,研究表明在考慮有限變形情況下,文中的分析結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。

木質(zhì)蜂窩夾芯板是一種具有良好性能的環(huán)保材料,主要應(yīng)用在家具與包裝行業(yè)中。根據(jù)夾層結(jié)構(gòu)原理,對(duì)不同木質(zhì)結(jié)構(gòu)的蜂窩夾芯板的性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:蜂窩夾芯板的側(cè)壓強(qiáng)度主要由面板強(qiáng)度決定;不同面板對(duì)夾芯板的平壓強(qiáng)度影響不大;采用膠合板作為面板時(shí),其抗彎性能最好,其抗彎強(qiáng)度和彎曲模量分別達(dá)到了7.720mpa和1582mpa。

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)。

采用自行設(shè)計(jì)的沖擊擺實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)鋁蜂窩夾芯板在爆炸載荷作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究,給出了面板和鋁蜂窩不同區(qū)域的不同變形模態(tài),得到了不同炸藥當(dāng)量對(duì)鋁蜂窩夾芯板動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響規(guī)律,證實(shí)了鋁蜂窩夾芯板產(chǎn)生較大塑性變形時(shí),比一般的結(jié)構(gòu)具有更好的能量吸收特性。并利用ls-dyna對(duì)其動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值仿真,考察了炸藥起爆、接觸界面及上表面接觸力對(duì)夾芯板變形影響的全過程,得到了板中心的最終變形和芯層的變形模式,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。

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.

簡(jiǎn)要介紹了蜂窩夾芯板的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),利用ansys有限元模擬軟件模擬分析了小球低速?zèng)_擊對(duì)蜂窩鋁板的損傷變形,在沖擊條件參數(shù)不變的情況下,研究了蜂窩鋁板結(jié)構(gòu)參數(shù)(蜂窩芯邊長(zhǎng)、蜂窩芯壁厚、蒙皮板厚)對(duì)沖擊變形以及吸收能量的影響。結(jié)果表明,沖擊速度越快,能量吸收系數(shù)越高,蜂窩芯厚度、蒙皮板厚度增加和蜂窩芯邊長(zhǎng)減小均使蜂窩鋁板耐沖擊能力有所提升。

掌握熱防護(hù)系統(tǒng)(tps)中熱結(jié)構(gòu)超合金蜂窩面板在熱環(huán)境下的傳熱隔熱特性,是飛行器防熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的先決條件。從鎳基高溫變形合金蜂窩板隔熱試驗(yàn)出發(fā),結(jié)合蜂窩板的試驗(yàn)和實(shí)際使用環(huán)境下的對(duì)流換熱理論分析,建立了考慮夾芯的輻射、傳導(dǎo)和對(duì)流傳熱形式的蜂窩面板的瞬態(tài)傳熱數(shù)值計(jì)算模型,得出鎳基合金蜂窩板在高溫下的防熱特性。通過與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,分析了試驗(yàn)誤差和不同環(huán)境間的修正。討論了部分蜂窩板設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)隔熱效果的影響,得到了不同材料常數(shù)和蜂窩芯壁厚對(duì)隔熱效果的影響規(guī)律。

前言紙蜂窩夾芯板是用紙蜂窩作芯子兩面復(fù)以薄板。由于結(jié)構(gòu)合理,力學(xué)性能好,且表面平整光潔,不易翹曲變形,近年來,引起了建筑業(yè)及家具業(yè)的重視。我廠從八十年代初期,試驗(yàn)以纖維板為復(fù)面,制成了紙蜂窩夾芯板門及間壁。夾芯板門于

eps彩鋼夾芯板 eps隔熱夾芯板是彩色涂層鋼板（鍍鋅板、不銹鋼板、防靜彩色涂層鋼板）為面材，自熄聚 苯乙烯為芯材，用熱固化膠在連續(xù)成型機(jī)內(nèi)加熱加壓復(fù)合而成的超輕建筑板材。具有自重輕 （為混凝土屋面重量的1/20～1/30），保溫隔熱，施工速度快（無濕作業(yè)，不做二次裝修） 的特點(diǎn)；是一種集承重、保溫、防水、裝修于一體的新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料。 【面材】上/下0.3～0.6mm彩色涂層鋼板（鍍鋅板、不銹鋼板、防靜彩色涂層鋼板） 【芯材】聚苯乙烯（eps）容量為10～25kg/m3 【板型】平口型（h板）、企口型、950瓦楞型（平板、加筋均可） 【寬度】企口式有效寬度：950mm、1150mm；平口式有效寬度：1000mm、1200mm；瓦楞 型有效寬度為：950mm 【厚度】企口式厚度：40～250mm；平口式厚度：25～250mm；瓦楞型

eps彩鋼夾芯板 eps隔熱夾芯板是彩色涂層鋼板（鍍鋅板、不銹鋼板、防靜彩色涂層鋼板）為面材，自熄聚 苯乙烯為芯材，用熱固化膠在連續(xù)成型機(jī)內(nèi)加熱加壓復(fù)合而成的超輕建筑板材。具有自重輕 （為混凝土屋面重量的1/20～1/30），保溫隔熱，施工速度快（無濕作業(yè)，不做二次裝修） 的特點(diǎn)；是一種集承重、保溫、防水、裝修于一體的新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料。 【面材】上/下0.3～0.6mm彩色涂層鋼板（鍍鋅板、不銹鋼板、防靜彩色涂層鋼板） 【芯材】聚苯乙烯（eps）容量為10～25kg/m3 【板型】平口型（h板）、企口型、950瓦楞型（平板、加筋均可） 【寬度】企口式有效寬度：950mm、1150mm；平口式有效寬度：1000mm、1200mm；瓦楞 型有效寬度為：950mm 【厚度】企口式厚度：40～250mm；平口式厚度：25～250mm；瓦楞型

采用多目標(biāo)優(yōu)化方法設(shè)計(jì)了3種不同規(guī)格減振板的面板、芯材以及蜂窩芯尺寸。面板和芯材之間采用自制助復(fù)劑,利用瞬間液相擴(kuò)散焊原理實(shí)現(xiàn)復(fù)合,并進(jìn)行了力學(xué)性能和減振性能試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,設(shè)計(jì)的蜂窩板滿足力學(xué)性能要求,并提高了減振性能。

金屬面夾芯板 1產(chǎn)品定義 金屬面夾芯板是指上下兩層為金屬薄板，芯材為有一定剛度的保溫材料，如巖棉、 硬質(zhì)泡沫塑料等，在專用的自動(dòng)化生產(chǎn)線上復(fù)合而成的具有承載力的結(jié)構(gòu)板材，也稱 為“三明治”板。 金屬面夾芯板選用時(shí)應(yīng)考慮的主要技術(shù)指標(biāo)：粘結(jié)性能，剝離性能，抗彎承載力， 導(dǎo)熱系數(shù)，耐火極限、燃燒性能。 2產(chǎn)品分類 1）按面層材料分有：鍍鋅鋼板夾芯板、熱鍍鋅彩鋼夾芯板、電鍍鋅彩鋼夾芯板、 鍍鋁鋅彩鋼夾芯板和各種合金鋁夾芯板等。 2）按芯材材質(zhì)分有： 金屬泡沫塑料夾芯板：如金屬聚氨酯夾芯板（pur）、金屬聚苯夾芯板（eps）。 金屬無機(jī)纖維夾芯板：如金屬巖棉夾芯板、金屬礦棉夾芯板、金屬玻璃棉夾芯板 等。 3）按建筑物的使用部位分有：屋面板、墻板、隔墻板、吊頂板等。 3規(guī)格 1）金屬面巖棉、礦渣棉復(fù)合板 厚度50、80、100、120、150、200mm

２０芯蜂窩型束管式光纜研制鐵道部第四勘測(cè)設(shè)計(jì)院通信處高鴻京九鐵路是國家重點(diǎn)工程，是貫通我國南北的鐵路大動(dòng)脈。京九鐵路通信將是我國鐵路通信網(wǎng)的重要組成部分，也是國家的重要通信干線，其中鐵路通信傳輸更顯得重要。尤其是對(duì)鐵路通信線路的要求。京九鐵路跨越黃河...