【摘要】：蜂窩鋁夾芯板具有重量輕、比剛度大和比強(qiáng)度高的特點(diǎn),因此蜂窩鋁夾芯板被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造和建筑行業(yè),用于制造各種輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的部件,在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的條件下可以有效減輕結(jié)構(gòu)的重量。本文通過低速?zèng)_擊實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究了沖擊條件下蜂窩鋁夾芯板力學(xué)性能。首先,通過對(duì)蜂窩鋁夾芯板進(jìn)行低速?zèng)_擊實(shí)驗(yàn),分析了半球形和平端沖頭沖擊下各種參數(shù)的變化對(duì)蜂窩鋁夾芯板的極限承載力和吸能量的影響。結(jié)果表明在半球形沖頭沖擊條件下隨著蜂窩孔徑尺寸減小、面板厚度和蜂窩芯層厚度增加,夾芯板的極限承載力和吸能量隨之增加,沖擊速度對(duì)夾芯板的極限承載力的影響較大,而對(duì)吸能量影響較小;在平端沖頭沖擊條件下隨著面板厚度的增加,夾芯板的極限承載力和吸能量有較大的增加,夾芯板的性能受沖擊速度的影響較小。其次,通過數(shù)值模擬軟件建立了蜂窩鋁夾芯板的模型,根據(jù)半球形沖頭條件下低速?zèng)_擊實(shí)驗(yàn)中的參數(shù)對(duì)蜂窩鋁夾芯板進(jìn)行了模擬,從破壞形態(tài)和能量-時(shí)間曲線對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證所建立的模型具有較好適用性。最后,進(jìn)行了更多參數(shù)變化的模擬研究,分析了高速?zèng)_擊、沖擊位置、蜂窩孔壁厚度、沖擊角度等參數(shù)對(duì)蜂窩鋁夾芯板吸能量的影響。結(jié)果表明與低速?zèng)_擊相比,高速?zèng)_擊條件下夾芯板整體吸能量及各部分的吸能量并沒有明顯變化,沖擊位置、蜂窩孔壁厚度、沖擊角度等參數(shù)條件變化對(duì)夾芯板整體吸能量及各部分的吸能量有較大影響。
【圖文】：

第 1 章 緒 論1.1 引言隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和制造業(yè)的迅速發(fā)展，人們開始系統(tǒng)的關(guān)注蜂窩材料并且深入了解其性能。從自然界中得到啟發(fā)，人們生產(chǎn)制造出可滿足各種需求的蜂窩材料。以蜂窩材料為芯層的蜂窩夾芯板最早出現(xiàn)在二戰(zhàn)時(shí)期制造的轟炸機(jī)上。蜂窩夾芯板可以被用于制造各種輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的部件，在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的條件下可以有效減輕結(jié)構(gòu)的重量，因此在上世紀(jì) 50 年蜂窩夾芯板逐漸大量的被應(yīng)用于航空、航天、船舶制造、汽車制造和建筑等行業(yè)[1-3]。蜂窩夾芯板的面板通常采用金屬、玻璃鋼、硬塑料和復(fù)合材料等，，蜂窩芯層則可以采用泡沫塑料、波紋金屬薄片、鋁或不銹鋼波片制成蜂窩芯層的蜂窩孔有多種形狀，如正六邊形、菱形、矩形[4,5]，其中正六邊形的蜂窩具有強(qiáng)度高、制作方便、節(jié)約材料和結(jié)構(gòu)效率高等優(yōu)點(diǎn)，在應(yīng)用中最為廣泛。

第 1 章 緒 論1.1 引言隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和制造業(yè)的迅速發(fā)展，人們開始系統(tǒng)的關(guān)注蜂窩材料并且深入了解其性能。從自然界中得到啟發(fā)，人們生產(chǎn)制造出可滿足各種需求的蜂窩材料。以蜂窩材料為芯層的蜂窩夾芯板最早出現(xiàn)在二戰(zhàn)時(shí)期制造的轟炸機(jī)上。蜂窩夾芯板可以被用于制造各種輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的部件，在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的條件下可以有效減輕結(jié)構(gòu)的重量，因此在上世紀(jì) 50 年蜂窩夾芯板逐漸大量的被應(yīng)用于航空、航天、船舶制造、汽車制造和建筑等行業(yè)[1-3]。蜂窩夾芯板的面板通常采用金屬、玻璃鋼、硬塑料和復(fù)合材料等，蜂窩芯層則可以采用泡沫塑料、波紋金屬薄片、鋁或不銹鋼波片制成蜂窩芯層的蜂窩孔有多種形狀，如正六邊形、菱形、矩形[4,5]，其中正六邊形的蜂窩具有強(qiáng)度高、制作方便、節(jié)約材料和結(jié)構(gòu)效率高等優(yōu)點(diǎn)，在應(yīng)用中最為廣泛。
【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】：2018
【分類號(hào)】：TB302

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周金翠;盛美萍;張安付;;基于有限元模型的蜂窩芯層面內(nèi)等效彈性模量仿真[J];機(jī)械強(qiáng)度;2015年03期

2 程子恒;于渤;倪長也;慈軍;耿麗;;多種三明治結(jié)構(gòu)抗沖擊作用下動(dòng)態(tài)性能的比較研究[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2014年05期

3 朱易;黃正祥;祖旭東;肖強(qiáng)強(qiáng);賈鑫;劉彥艷;;爆炸載荷下蜂窩夾層復(fù)合結(jié)構(gòu)吸能特性研究[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2014年03期

4 卞棟梁;李曙林;常飛;張鐵軍;;Nomex蜂窩夾芯板沖擊損傷試驗(yàn)研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2014年10期

5 李進(jìn)亞;許希武;毛春見;;復(fù)合材料蜂窩夾芯板低速?zèng)_擊損傷研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2012年10期

6 敬霖;王志華;宋延澤;趙隆茂;;泡沫金屬子彈撞擊載荷下多孔金屬夾芯板的動(dòng)態(tài)響應(yīng)[J];振動(dòng)與沖擊;2011年12期

7 武燕;孟黎清;周志偉;樹學(xué)峰;;撞擊載荷下Nomex蜂窩夾芯梁的變形模式研究[J];實(shí)驗(yàn)力學(xué);2011年06期

8 宋延澤;王志華;趙隆茂;周志偉;;泡沫金屬子彈沖擊下多孔金屬夾芯板動(dòng)力響應(yīng)研究[J];兵工學(xué)報(bào);2011年01期

9 辛鋒先;張錢城;盧天健;;輕質(zhì)夾層材料的制備和振動(dòng)聲學(xué)性能[J];力學(xué)進(jìn)展;2010年04期

10 楊益;李曉軍;郭彥朋;;夾芯材料發(fā)展及防護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用綜述[J];兵器材料科學(xué)與工程;2010年04期

本文編號(hào)：2681202