以乒乓球為基本單元,對膠粘結(jié)薄壁空心球之間的連接頸進行簡化,通過實驗和有限元數(shù)值模擬研究了薄壁空心球兩球列結(jié)構(gòu)的壓縮力學(xué)行為。實驗結(jié)果證明了有限元模型的有效性。然后利用有限元數(shù)值方法研究了薄壁空心球以及連接頸幾何、材料等參數(shù)對結(jié)構(gòu)力學(xué)行為的影響。研究結(jié)果表明:(1)兩球列結(jié)構(gòu)中變形球經(jīng)歷了彈性變形、軸對稱屈曲、形成非軸對稱多邊形、向軸對稱模式轉(zhuǎn)變四個階段;(2)結(jié)構(gòu)的彈性模量和屈服應(yīng)力均隨著空心球壁厚、連接頸半徑、中心厚度以及空心球材料的彈性模量、屈服極限的增大而增大;(3)結(jié)構(gòu)發(fā)生自接觸行為時的應(yīng)變隨著連接頸中心厚度和半徑的增大而增大。

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圖5 空心球壁厚對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響

設(shè)置數(shù)值模型中空心球材料的屈服極限Y為24MPa、48MPa、72MPa、96MPa，得到結(jié)構(gòu)的名義應(yīng)力-應(yīng)變曲線、彈性模量和屈服應(yīng)力隨材料屈服極限變化的曲線如圖9a、圖9b、圖9c所示。由圖9a、圖9b可知，不同結(jié)構(gòu)的彈性模量非常接近，說明空心球材料的屈服極限對結(jié)構(gòu)的彈性....

圖6 連接頸中心厚度對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響

圖5空心球壁厚對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響圖7連接頸半徑對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響

圖7 連接頸半徑對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響

圖6連接頸中心厚度對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響圖8材料彈性模量對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響

圖8 材料彈性模量對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響

圖7連接頸半徑對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響圖9材料屈服極限對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響

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