横隔板增强型泡沫夹芯复合材料梁抗剪性能试验研究 被引量：8

1

作者 王慧 齐玉军 刘伟庆 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期91-96,共6页

复合材料泡沫夹芯结构易发生芯材剪切破坏,需对泡沫芯材进行增强。本文对比分析了不同增强泡沫夹芯结构的增强原理、芯材对界面性能和抗剪能力的贡献以及各自的局限;采用真空导入工艺制作了横隔板增强泡沫夹芯梁,并对其进行了剪跨比为3... 复合材料泡沫夹芯结构易发生芯材剪切破坏,需对泡沫芯材进行增强。本文对比分析了不同增强泡沫夹芯结构的增强原理、芯材对界面性能和抗剪能力的贡献以及各自的局限;采用真空导入工艺制作了横隔板增强泡沫夹芯梁,并对其进行了剪跨比为3的三点弯试验,研究了横隔板及其间距对泡沫夹芯结构抗剪性能的影响。试验结果表明,横隔板的存在能有效提高构件的延性,且横隔板间距越小,延性越好,改善了泡沫夹芯结构脆性破坏的特性;但横隔板增强对夹芯梁强度和刚度的影响不大,该结果与垂直缝纫增强泡沫夹芯结构的试验结果类似。横隔板增强泡沫夹芯结构具有良好的设计性,其制作过程比较简单,可改变横隔板角度或采用双向隔板增强,从而在保持延性的优势下,提高其强度和刚度。 展开更多

关键词 复合材料夹芯梁 剪切性能 横隔板增强泡沫芯材 延性

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两端固支泡沫铝夹芯梁在冲击荷载作用下的动力响应 被引量：5

2

作者 康建功 石少卿 +1 位作者 刘颖芳 汪敏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期130-134,共5页

提出两端固支泡沫铝夹芯梁在跨中受到冲击荷载作用下动力响应的简化理论计算方法。运用该方法及有限元软件LS-DYNA分别计算了泡沫铝夹芯梁在冲击荷载作用下的动力响应,着重考查了面板材料及芯材厚度对泡沫铝夹芯梁跨中位移的影响情况。... 提出两端固支泡沫铝夹芯梁在跨中受到冲击荷载作用下动力响应的简化理论计算方法。运用该方法及有限元软件LS-DYNA分别计算了泡沫铝夹芯梁在冲击荷载作用下的动力响应,着重考查了面板材料及芯材厚度对泡沫铝夹芯梁跨中位移的影响情况。并通过试验测量结果对理论计算结果及数值模拟结果进行了验证。研究显示,在不同冲量作用下,泡沫铝夹芯梁跨中位移理论值与实验结果两者符合程度较好,最大误差仅为14%;HRB335级钢面板泡沫铝夹芯梁较304#不锈钢面板泡沫铝夹芯梁在相同冲量作用下具有更小的跨中位移;芯材厚度的增加对提高泡沫铝夹芯梁抵抗冲击荷载的性能也有一定的贡献,夹芯梁芯材厚度由10mm增加至20mm,其跨中位移减小了33%左右。 展开更多

关键词 理论计算方法 泡沫铝夹芯梁 抗冲击性能 面板材料

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单轴压缩载荷下夹层梁结构屈曲及皱曲模拟研究 被引量：7

3

作者 贺尔铭 张钊 +2 位作者 胡亚琪 张晓辉 贺元晨 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期668-674,共7页

泡沫夹层结构以其较高的比刚度及比强度特性在航空航天等领域具有巨大的应用潜力,但当夹层结构作为主承力部件承压时可能带来复杂的屈曲及皱曲稳定性问题。文章基于有限元分析软件Ansys,建立了铝面板泡沫夹层梁结构的二维有限元模型,研... 泡沫夹层结构以其较高的比刚度及比强度特性在航空航天等领域具有巨大的应用潜力,但当夹层结构作为主承力部件承压时可能带来复杂的屈曲及皱曲稳定性问题。文章基于有限元分析软件Ansys,建立了铝面板泡沫夹层梁结构的二维有限元模型,研究了夹层梁结构在单轴压缩载荷下结构临界失稳载荷与屈曲失效模态的内在关系,并分析了芯材厚度、芯材弹性模量等参数对夹层结构稳定性的影响规律。研究结果表明:芯材-面板的厚度比及弹性模量比对夹层结构的屈曲失效模态具有决定性作用,增加芯材厚度及选用较高弹性模量的芯材,可有效提高泡沫夹层结构的临界失稳载荷,文中研究结果可为泡沫夹层结构的优化设计及工程应用提供理论依据。 展开更多

关键词 泡沫夹层梁结构 屈曲 皱曲 稳定性 有限元分析

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泡沫铝芯体夹层板的冲击力学性能研究 被引量：8

4

作者 谌河水 赵恒义 张明华 《宁波大学学报（理工版）》 CAS 2007年第1期118-121,共4页

研究了不同应变率下泡沫铝夹层板的动态压缩应力-应变响应特性、吸能特性和应变率敏感性.实验结果表明:泡沫铝夹层板的动态应力应变曲线也具有泡沫材料的应力应变曲线的“三阶段”特征.泡沫铝芯体夹层板与泡沫铝相比,具有更高的屈服极... 研究了不同应变率下泡沫铝夹层板的动态压缩应力-应变响应特性、吸能特性和应变率敏感性.实验结果表明:泡沫铝夹层板的动态应力应变曲线也具有泡沫材料的应力应变曲线的“三阶段”特征.泡沫铝芯体夹层板与泡沫铝相比,具有更高的屈服极限和更好的缓冲吸能特性. 展开更多

关键词 泡沫铝夹层板 应变率敏感性 吸能

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含有泡沫铝芯的复合板弯曲断裂行为的原位研究 被引量：4

5

作者 姚进斌 沙江波 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期49-55,62,共8页

对由泡沫金属铝芯和金属面板组成的三层和多层复合板四点弯曲条件下的变形和断裂行为进行原位观察。研究结果表明:在弯曲条件下,复合板有两种基本的破坏方式,一种是复合板表面凹陷(Indentation,ID),它是表面局部集中塑性变形的结果;另... 对由泡沫金属铝芯和金属面板组成的三层和多层复合板四点弯曲条件下的变形和断裂行为进行原位观察。研究结果表明:在弯曲条件下,复合板有两种基本的破坏方式,一种是复合板表面凹陷(Indentation,ID),它是表面局部集中塑性变形的结果;另一种是泡沫铝内芯切断(Core shear,CS),它是内芯在最大切应力作用下的破坏。对一个给定的三层复合板,当凹陷破坏的载荷极限FID大于内芯切断的载荷极限FCS时发生内芯切断式破坏,反之发生表面凹陷式破坏。对于多层复合板,破坏方式受金属面板制约,不能直接应用三层板的破坏判据。若三层板发生凹陷型破坏,具有与三层板相同金属面板厚度的多层复合板发生凹陷加内芯切断的混合型破坏。当三层板只发生内芯切断型破坏时,具有与三层板相同金属面板厚度的多层复合板完全发生内芯切断型破坏。 展开更多

关键词 泡沫铝 复合板 凹陷 内芯切断 四点弯曲

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厚面板泡沫铝层合梁的弯曲模型与数值模拟研究 被引量：1

6

作者 徐平 杨昆 +1 位作者 于英华 谈海南 《轻金属》 CSCD 北大核心 2012年第9期71-75,共5页

由于泡沫铝层合板具有轻质、高比刚度和减振吸能等优良的力学特性和物理特性,因此得到了广泛研究。但对表层厚度与夹芯厚度相近甚至超过夹芯厚度的厚面板层合结构的力学性能研究却很少。本文在层合梁弯曲理论的基础上,通过对层合梁微元... 由于泡沫铝层合板具有轻质、高比刚度和减振吸能等优良的力学特性和物理特性,因此得到了广泛研究。但对表层厚度与夹芯厚度相近甚至超过夹芯厚度的厚面板层合结构的力学性能研究却很少。本文在层合梁弯曲理论的基础上,通过对层合梁微元的受力分析,建立了层合梁的力平衡方程和层板之间的变形协调方程,求出了厚面板层合梁的正应力和剪应力的表达式,并通过有限元分析结果进行了验证。结果表明,应力值的大小,还是应力的分布,解析法与有限元法的计算结果都十分接近。 展开更多

关键词 泡沫铝 厚面板层合梁 弯曲 有限元

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铝面板PMI泡沫芯夹层梁弹性弯曲的二维模型 被引量：2

7

作者 吴晓 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2016年第2期389-394,共6页

将面板PMI泡沫芯夹层梁的弯曲问题按平面应力问题研究,采用弹性理论建立了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲变形的微分方程,利用奇异函数把作用在梁上的外载荷表示为分布载荷,推导出了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲变形时的挠曲线表达式.采用该... 将面板PMI泡沫芯夹层梁的弯曲问题按平面应力问题研究,采用弹性理论建立了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲变形的微分方程,利用奇异函数把作用在梁上的外载荷表示为分布载荷,推导出了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲变形时的挠曲线表达式.采用该方法对面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲挠度进行计算,将求得的计算结果与有限元法结果及实验数据进行对比,发现该方法求得的梁中点挠度更接近实验值,这说明该方法可靠的.该方法给出了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲时的挠度计算通式,而且梁中点挠度计算公式的表达形式也较为简便,可方便工程设计人员在工程实际中推广应用. 展开更多

关键词 铝面板 泡沫芯 夹层梁 弯曲 弹性 挠度

原文传递

铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲的弹性计算理论 被引量：1

8

作者 吴晓 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期156-160,共5页

把铝面板聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫芯夹层梁的弯曲问题按平面应力问题进行研究,采用弹性理论建立了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲变形的微分方程,利用奇异函数把作用在梁上的外载荷表示为分布载荷,推导出了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲变形... 把铝面板聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫芯夹层梁的弯曲问题按平面应力问题进行研究,采用弹性理论建立了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲变形的微分方程,利用奇异函数把作用在梁上的外载荷表示为分布载荷,推导出了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲变形时的挠度表达式.按所推出的挠度表达式计算了铝面板PMI泡沫芯夹层梁中点挠度,并将其与有关文献采用能量法和有限元法计算的结果、有关文献所给出的试验值进行比较后发现,按所推出的挠度表达式计算的结果更为接近试验值,说明其计算精度是可靠的,而且表达形式较为简便,可在工程实际中推广应用. 展开更多

关键词 铝面板 泡沫芯 夹层梁 弯曲 弹性 挠度

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泡沫铝芯体夹层板的抗侵彻性能试验研究

9

作者 谌河水 伍昕茹 陈素红 《科技信息》 2009年第1期693-694,共2页

本文研究了不同冲击速度下泡沫铝芯体夹层板的动态压缩应力-应变响应特性和抗侵彻性能。试验结果表明:泡沫铝夹层板的动态应力应变曲线也具有泡沫材料的应力应变曲线的"三阶段"特征(elastic region,collapse region and densi... 本文研究了不同冲击速度下泡沫铝芯体夹层板的动态压缩应力-应变响应特性和抗侵彻性能。试验结果表明:泡沫铝夹层板的动态应力应变曲线也具有泡沫材料的应力应变曲线的"三阶段"特征(elastic region,collapse region and densification region)。泡沫铝芯体夹层板与泡沫铝相比,具有更高的屈服极限和更好的缓冲吸能特性。 展开更多

关键词 泡沫铝 泡沫铝芯体夹层板 抗侵彻性能

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芯材密度对复合材料夹层梁弯曲力学性能影响 被引量：3

10

作者 张富宾 刘伟庆 +2 位作者 齐玉军 周叮 方海 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期13-17,共5页

研究了聚氨酯泡沫密度对复合材料夹层梁弯曲力学性能的影响。首先,对5种不同密度（48~413kg/m3）泡沫芯材复合材料夹层梁进行三点弯试验研究,结果表明,夹层梁极限承载力随芯材密度的增大而增大;当芯材密度大于等于199kg/m3时,继续增大... 研究了聚氨酯泡沫密度对复合材料夹层梁弯曲力学性能的影响。首先,对5种不同密度（48~413kg/m3）泡沫芯材复合材料夹层梁进行三点弯试验研究,结果表明,夹层梁极限承载力随芯材密度的增大而增大;当芯材密度大于等于199kg/m3时,继续增大泡沫密度,夹层梁极限承载力增加速度变慢;随着芯材密度的增加,夹层梁破坏模式由芯材压陷变为面板受压屈服破坏。其次,基于考虑芯材竖向压缩变形的高阶剪切变形理论,对不同试验梁弯曲受力机理进行弹性分析,得到夹层梁上、下面板挠度变化及应变分布规律,并与试验结果对比,验证了理论分析方法的正确性。最后,对试验过程中夹层梁典型的破坏模式进行极限承载力分析,提出其极限承载力计算公式,并与试验结果对比,结果吻合良好。 展开更多

关键词 复合材料 夹层梁 泡沫芯材 密度 弯曲 极限承载力 真空导入工艺

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隔板方向对泡沫芯复材夹芯梁抗剪性能影响的试验研究 被引量：1

11

作者 孙运楼 齐玉军 王慧 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期11-14,共4页

采用真空导入工艺制作了3组不同方向(横向、纵向及双向)的隔板增强泡沫芯复材夹芯梁,对其进行了剪跨比为3的三点弯试验研究,获得了其失效过程及破坏模式,分析了隔板布置方向对该复材夹芯梁受剪力学行为的影响。结果表明:1隔板横向、纵... 采用真空导入工艺制作了3组不同方向(横向、纵向及双向)的隔板增强泡沫芯复材夹芯梁,对其进行了剪跨比为3的三点弯试验研究,获得了其失效过程及破坏模式,分析了隔板布置方向对该复材夹芯梁受剪力学行为的影响。结果表明:1隔板横向、纵向及双向布置时,夹芯梁的破坏模式分别为上面层弯曲折断、侧面层局部屈曲及上面层剪切破坏;2横向隔板可有效阻止泡沫芯材的斜裂缝扩展,从而提高构件在横向荷载作用下的延性,但不能显著提高夹芯梁的刚度和强度;3隔板纵向布置时,构件的承载力和刚度相比于未增强的普通泡沫芯复材夹芯梁分别提高了1.02倍及5.65倍,但延性仅提高了0.23倍;4双向隔板增强泡沫夹芯梁的力学性能与纵向隔板增强泡沫夹芯梁较为相似,其承载力和刚度均明显高于横向隔板。 展开更多

关键词 复材夹芯梁 隔板增强 受剪性能 破坏模式 延性

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高速冲击载荷下梯度金属泡沫夹芯梁的动态响应与失效 被引量：2

12

作者 魏建辉 李旭 +2 位作者 黄威 徐宏建 方搏鹏 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期99-109,共11页

采用泡沫弹冲击加载实验对梯度金属泡沫夹芯梁结构开展了不同冲击强度下的动态响应和失效研究,分析了由三种不同密度泡沫铝组成的等面密度的五种不同梯度的夹芯结构在夹支边界条件下的抗高速冲击性能,结合三点弯曲实验,研究梯度效应对... 采用泡沫弹冲击加载实验对梯度金属泡沫夹芯梁结构开展了不同冲击强度下的动态响应和失效研究,分析了由三种不同密度泡沫铝组成的等面密度的五种不同梯度的夹芯结构在夹支边界条件下的抗高速冲击性能,结合三点弯曲实验,研究梯度效应对夹芯结构抗冲击性能的影响。研究表明:密度梯度对结构的失效过程和失效模式有着明显的影响,且夹芯梁结构的初始失效模式对结构整体响应和主要的能量吸收机制起着主导作用;当冲击条件不足以使得均质芯材发生压缩时,均质及负梯度夹芯结构初始失效模式为整体弯曲变形,低强度芯层位于前两层的梯度结构随着冲击强度的变化出现不同程度的局部芯层压缩;当冲击强度较低时,梯度结构通过丰富的局部失效表现出明显优于均质结构的抗冲击变形能力;当冲击强度大于临界值时,均质结构具有更好的抗冲击变形能力。通过合理地设计密度梯度实现逐层压缩吸能,能够有效的提升防护结构的抗冲击性能。 展开更多

关键词 梯度夹芯结构 抗冲击性能 动态响应 失效模式

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