本文關(guān)鍵詞：蜂窩鋁夾芯板的剪切、壓縮力學(xué)性能研究

  更多相關(guān)文章： 夾芯板 環(huán)氧樹脂/蜂窩鋁 一體型 復(fù)合夾芯板 壓縮 四點(diǎn)剪切 局壓 試驗(yàn)研究

【摘要】：蜂窩材料是人類研究仿生學(xué)的一大成果。由于蜂窩連續(xù)的多墻面排列和六邊形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分散承擔(dān)了來自各個(gè)方向的外力,使蜂窩結(jié)構(gòu)對(duì)擠壓的抵抗比其他形狀的結(jié)構(gòu)高得多,從而人們開發(fā)出以蜂窩鋁為芯層的蜂窩鋁夾芯板。由于在承受荷載塌陷至一個(gè)更加穩(wěn)定的狀態(tài)前蜂窩鋁夾芯板能吸收很大的能量并保護(hù)其他結(jié)構(gòu)免受損壞,以蜂窩鋁作為芯體的夾芯板已經(jīng)被公認(rèn)為潛在的保護(hù)結(jié)構(gòu)的材料被廣泛應(yīng)用于不同的工業(yè)領(lǐng)域,如航空、航天、汽車、包裝、船舶、軍事、交通、建筑等。然而傳統(tǒng)的蜂窩鋁夾芯板在受力過程中容易發(fā)生剝離開裂。為了提供一種制作工藝簡(jiǎn)單、不易開裂脫離且沖擊吸能性能強(qiáng)的蜂窩鋁夾芯板結(jié)構(gòu),提出了一種一體型復(fù)合夾芯板。該結(jié)構(gòu)上下兩面為蜂窩鋁-環(huán)氧樹脂復(fù)合層,中間為蜂窩鋁夾芯層。這種復(fù)合夾芯板的芯層和面層連成整體,無明顯的分界面,整體性能獲得了極大的提高。通過壓縮、四點(diǎn)剪切及局壓對(duì)兩種夾芯板的彈性模量、屈服荷載、極限受彎承載力、變形機(jī)理和吸能能量等力學(xué)性能進(jìn)行了研究。本文的研究工作主要包括:通過準(zhǔn)靜態(tài)壓縮及四點(diǎn)剪切試驗(yàn)對(duì)環(huán)氧樹脂/蜂窩鋁一體型夾芯板進(jìn)行了研究,并與傳統(tǒng)蜂窩鋁夾芯板做了對(duì)比,分別分析了這兩種夾芯板的破壞過程和破壞形貌以及其破壞機(jī)理。通過壓縮荷載-位移曲線和四點(diǎn)剪切荷載-位移曲線,分析了不同參數(shù)設(shè)置對(duì)其屈服荷載、吸能能力以及抗剪極限承載力等力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:一體型夾芯板的吸能能力和抗剪極限承載力受樹脂浸入厚度、表面樹脂附加層厚度和試件厚度的影響較大。通過準(zhǔn)靜態(tài)局壓試驗(yàn)測(cè)試了傳統(tǒng)蜂窩鋁夾芯板與環(huán)氧樹脂/蜂窩鋁一體型夾芯板的局壓力學(xué)性能。試驗(yàn)研究了其破壞形態(tài)和荷載-位移曲線,分析了不同復(fù)合層厚度、不同壓頭類型和不同邊界條件等因素對(duì)試件的承載力和吸能能力的影響。研究結(jié)果表明:傳統(tǒng)夾芯板局壓承載力和吸能能力受面層厚度、孔棱大小以及壓頭類型的影響較大。與傳統(tǒng)夾芯板相比,一體型復(fù)合夾芯板在準(zhǔn)靜態(tài)局部受壓時(shí)復(fù)合層和芯體之間未發(fā)生脫離開裂,具有較好的整體性、穩(wěn)定性和吸能性能。
【關(guān)鍵詞】：夾芯板 環(huán)氧樹脂/蜂窩鋁 一體型 復(fù)合夾芯板 壓縮 四點(diǎn)剪切 局壓 試驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB301
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.2 蜂窩鋁夾芯板11-15
• 1.2.1 蜂窩鋁夾芯板結(jié)構(gòu)11-12
• 1.2.2 蜂窩鋁芯體特點(diǎn)12
• 1.2.3 蜂窩鋁夾芯板特點(diǎn)12-14
• 1.2.4 蜂窩鋁夾芯板的制備14
• 1.2.5 蜂窩鋁夾芯板的應(yīng)用14-15
• 1.3 蜂窩鋁夾芯板力學(xué)性能研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 第2章 蜂窩鋁夾芯板的結(jié)構(gòu)及制備18-22
• 2.1 一體型夾芯板結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)18-19
• 2.2 試驗(yàn)材料19-20
• 2.3 一體型夾芯板的制備20-22
• 第3章 夾芯板的壓縮、剪切力學(xué)性能22-45
• 3.1 試驗(yàn)材料及試件的制備22-24
• 3.2 試驗(yàn)方法24-25
• 3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析25-44
• 3.3.1 壓縮試驗(yàn)25-36
• 3.3.2 四點(diǎn)剪切試驗(yàn)36-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 夾芯板的局壓力學(xué)性能45-61
• 4.1 試驗(yàn)材料和試件制備45
• 4.2 試驗(yàn)裝置及加載方式45-48
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果48-51
• 4.3.1 破壞過程48-49
• 4.3.2 破壞形態(tài)49-50
• 4.3.3 典型荷載-位移曲線50-51
• 4.4 試驗(yàn)結(jié)果分析51-57
• 4.4.1 面層厚度的影響51-53
• 4.4.2 孔徑的影響53-54
• 4.4.3 邊界條件的影響54-55
• 4.4.4 壓頭類型的影響55-56
• 4.4.5 試件厚度的影響56-57
• 4.5 一體型夾芯板試驗(yàn)結(jié)果分析57-60
• 4.5.1 復(fù)合層厚度的影響57-58
• 4.5.2 與傳統(tǒng)夾芯板的比較58-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果65-66
• 致謝66

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