層級夾芯結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的力學(xué)特性,輕質(zhì)高強,失效模式豐富,具有分災(zāi)設(shè)計概念中分災(zāi)構(gòu)件“結(jié)構(gòu)保險絲”的特性,受到許多研究者的關(guān)注。本文通過理論分析、仿真模擬、樣件實驗三者相結(jié)合,研究了二級層級三角形夾芯結(jié)構(gòu)在壓縮載荷作用下的失效機理。結(jié)合現(xiàn)有理論,對6種失效模式按面板屈服失效、面板屈曲失效進行了分類總結(jié),對結(jié)構(gòu)的部分失效模式名義承載力表征公式進行了修正。通過各失效模式的占優(yōu)關(guān)系調(diào)整了二級層級三角形夾芯結(jié)構(gòu)失效機理圖,在失效機理圖上選點設(shè)計結(jié)構(gòu)樣件,使用光敏樹脂通過3D打印制作,進行了壓縮實驗,并利用ANSYS對樣件模型進行了線性屈曲分析。具體內(nèi)容如下:(1)基于彈性薄板理論與夾層板穩(wěn)定理論,采用不同的受力分解方式,對二級層級三角形夾芯結(jié)構(gòu)失效模式的部分理論公式進行了修正,提高了板模型對結(jié)構(gòu)失效載荷的預(yù)測精度。通過失效模式間的占優(yōu)關(guān)系調(diào)整了板理論下的失效機理圖,修正后的失效機理圖各失效模式的占比有所不同。(2)找到了二級層級三角形夾芯結(jié)構(gòu)這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的樣件制作方式,即通過Lite800HD型3D打印機用光敏樹脂9000制作。對光敏樹脂進行了母材實驗,測得其力學(xué)性能。(3)根據(jù)母材特性,基于梁...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 層級結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 夾芯結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 層級夾芯結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 二級層級三角形夾芯結(jié)構(gòu)的失效機理分析
    2.1 引言
    2.2 典型工況下的受力分析
    2.3 板穩(wěn)定理論分析
        2.3.1 對邊簡支對邊自由的彈性矩形薄板穩(wěn)定理論分析
        2.3.2 對邊簡支對邊自由的夾層板穩(wěn)定理論
    2.4 二級層級三角形夾芯結(jié)構(gòu)典型工況下的失效機理分析
        2.4.1 面板屈服失效
        2.4.2 面板屈曲失效
    2.5 MATLAB構(gòu)建失效機理圖
    2.6 本章小結(jié)
第3章 實驗與有限元仿真
    3.1 引言
    3.2 實驗樣件制作的探索
        3.2.1 鋁板試做實驗樣件模型
        3.2.2 3D打印技術(shù)試做實驗樣件模型
    3.3 母材實驗及數(shù)據(jù)處理
        3.3.1 引言
        3.3.2 母材實驗試件準(zhǔn)備
        3.3.3 母材拉伸、壓縮實驗
            3.3.3.1 實驗儀器及裝置
            3.3.3.2 實驗原理
            3.3.3.3 張貼應(yīng)變片
            3.3.3.4 實驗加載
        3.3.4 母材實驗數(shù)據(jù)分析
            3.3.4.1 彈性模量E
            3.3.4.2 泊松比υ
    3.4 壓縮實驗樣件尺寸設(shè)計
        3.4.1 引言
        3.4.2 基于梁理論與板理論的失效模式實驗樣件尺寸設(shè)計
        3.4.3 基于板理論的失效模式實驗樣件尺寸設(shè)計
    3.5 樣件單軸壓縮實驗
    3.6 ANSYS有限元仿真
    3.7 本章小結(jié)
第4章 實驗與仿真結(jié)果分析
    4.1 引言
    4.2 壓縮載荷作用下板模型與梁模型失效模式的驗證
    4.3 壓縮載荷作用下板模型3種不同失效模式的驗證
    4.4 大夾層板與底板夾角ω改變時對板模型的影響
    4.5 壓縮載荷作用下板模型混合失效模式的探討
    4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
作者攻讀學(xué)位期間的科研成果
致謝



本文編號：3748302