本文選題：夾芯板 + 雙向梯形��； 參考：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：夾芯板作為重要的輕量化材料,由于具有高比強(qiáng)度、高比剛度、優(yōu)良的抗沖擊性能等優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于航天、航空、交通運(yùn)輸、建筑等許多領(lǐng)域,近年來,對夾芯板曲面有很大需求。目前,夾芯復(fù)合板曲面主要通過真空膠接固化法制備,力學(xué)性能受限于膠粘劑,容易發(fā)生脫膠和老化,使其應(yīng)用范圍受到限制。從現(xiàn)有公開的文獻(xiàn)來看,尚未出現(xiàn)有夾芯板直接曲面成形的研究,因此對夾芯板開展成形方面的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。雙向梯形夾芯板是一種新型復(fù)合板,采用雙向皆有梯形凸凹波紋的鋁合金板作為夾芯,克服了傳統(tǒng)復(fù)合板夾芯不連續(xù)的問題,使得夾芯板獲得更好的抵抗不同方向變形的承載能力。本文以雙向梯形夾芯板為研究對象,主要通過數(shù)值模擬的方法,對夾芯板對壓成形曲面過程中的變形特點(diǎn)、規(guī)律以及主要缺陷形式等方面進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下:1.建立了雙向梯形夾芯板對壓成形數(shù)值模擬的有限元模型,對上、下面板及夾芯的變形和應(yīng)力分布進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)焊接區(qū)的應(yīng)力和應(yīng)變均小于懸空區(qū),胞元的變形主要集中在過渡曲面區(qū)域。對比分析了正交兩個方向上梯形臺斜面與頂面間夾角在不同半徑的球面成形過程中的變化值差異,說明了夾芯的各向異性。2.分析了夾芯板曲面成形的主要成形缺陷。通過觀察不同曲率半徑成形件的形貌特征,發(fā)現(xiàn)夾芯板柱面成形過程中的成形缺陷主要有凹陷、局部直面效應(yīng)以及折皺三種形式,夾芯板球面的成形缺陷主要有起皺、局部直面效應(yīng)以及夾芯側(cè)壁屈曲三種形式。3.分析了截面參數(shù)對柱面成形結(jié)果的影響。分析了上面板的失穩(wěn)凹陷,探討上面板厚度和夾芯高度對成形質(zhì)量的影響;分析了下面板的光順性,探究下面板厚度對懸空區(qū)直面效應(yīng)的影響;分析了夾芯板柱面的應(yīng)變分布,研究焊接區(qū)在彎曲方向上的長度對上面板起皺的影響。4.進(jìn)行雙向梯形夾芯板柱面對壓成形實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)成形效果,并驗(yàn)證數(shù)值模擬的可靠性。運(yùn)用三維掃描儀PRO CMM對實(shí)驗(yàn)件進(jìn)行測量,并進(jìn)行曲面和截面進(jìn)行誤差分析,均表明夾芯板具有較高的成形精度。
[Abstract]:As an important lightweight material, sandwich panel has been widely used in many fields such as aerospace, aviation, transportation, construction and so on, because of its advantages of high specific strength, high specific stiffness, excellent impact resistance, etc. In recent years, sandwich panels have been widely used in many fields, such as aerospace, aviation, transportation, construction and so on. There is a great demand for sandwich panel surfaces. At present, the surface of sandwich composite plate is mainly prepared by vacuum bonding curing method. The mechanical properties are limited by adhesive, and it is easy to take place degumming and aging, which limits its application scope. According to the published literatures, there has not been any research on the direct surface forming of sandwich panels, so it is of great practical significance to study the forming of sandwich panels. Two-way trapezoidal sandwich board is a new type of composite board. The aluminum alloy plate with trapezoid convex and concave ripples is used as the sandwich core, which overcomes the problem of discontinuity of sandwich core in traditional composite plate. The sandwich panel has better bearing capacity to resist deformation in different directions. In this paper, the bidirectional trapezoidal sandwich plate is taken as the research object. The deformation characteristics, rules and main defect forms of the sandwich panel in the process of forming the curved surface are studied by means of numerical simulation. The main contents are as follows: 1. A finite element model for numerical simulation of bidirectional trapezoidal sandwich panels is established. The deformation and stress distribution of upper and lower plates and sandwich cores are analyzed. It is found that the stress and strain in the welding area are smaller than those in the suspended zone. The cell deformation is mainly concentrated in the transition surface region. The difference of the angle between the inclined plane and the top plane of the trapezoid platform in two orthogonal directions in the process of spherical forming with different radii is analyzed, and the anisotropy of the sandwich core is explained. The main forming defects of sandwich panel surface forming are analyzed. By observing the shape characteristics of different curvature radius forming parts, it is found that there are three kinds of forming defects in the forming process of sandwich plate cylinder, such as depression, local straight surface effect and wrinkle, and the forming defects of sandwich plate spherical surface are mainly wrinkled. Local straight face effect and buckling of core lateral wall. The influence of section parameters on the results of cylindrical forming was analyzed. The influence of the thickness of the upper panel and the height of the sandwich core on the forming quality is analyzed, the fairing of the lower panel is analyzed, the influence of the thickness of the lower panel on the straight face effect in the suspended area is explored, and the strain distribution of the cylindrical surface of the sandwich panel is analyzed. The effect of the length of welding zone in bending direction on the wrinkling of the upper panel was studied. The forming effect and reliability of numerical simulation were verified by the experiments of face forming of two way trapezoidal sandwich plate columns. The 3D scanner PRO CMM is used to measure the experimental part, and the error analysis of curved surface and section shows that the sandwich plate has high forming accuracy.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG306

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 宋克非;宋惠萌;宋馳;;用輕質(zhì)蜂窩夾芯板制造家具[J];國際木業(yè);2004年09期

2 梁森,陳花玲,梁天錫;圓柱形胞元蜂窩夾芯板梁理論的研究[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2005年02期

3 宋克非;宋馳;宋惠萌;;蜂窩夾芯板家具制造技術(shù)的新發(fā)展[J];國際木業(yè);2008年02期

4 王永林;纖維板復(fù)面紙蜂窩夾芯板門生產(chǎn)工藝[J];木材工業(yè);1988年02期

5 程小全,寇長河,酈正能;復(fù)合材料蜂窩夾芯板低速沖擊損傷研究[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);1998年03期

6 程小全,寇長河,酈正能;復(fù)合材料夾芯板低速沖擊后彎曲及橫向靜壓特性[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2000年02期

7 張廣平,戴干策;復(fù)合材料蜂窩夾芯板及其應(yīng)用[J];纖維復(fù)合材料;2000年02期

8 陳紅軍,李勁松,王莉;淺談彩色夾芯板[J];西部探礦工程;2004年07期

9 李紅,韓靜濤;復(fù)合蜂窩夾芯板的防彈機(jī)理及其應(yīng)用[J];兵器材料科學(xué)與工程;2004年06期

10 楊瑩;;性能更佳的3D夾芯板制造[J];玻璃鋼;2012年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 鄭瑾;張其林;;建筑用夾芯板研究新進(jìn)展[A];首屆全國建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會論文集[C];2006年

2 鄭瑾;張其林;;建筑用夾芯板研究綜述[A];第六屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2006年

3 劉春川;李鳳明;;幾何非線性夾芯板結(jié)構(gòu)的沖擊振動特性研究[A];第十四屆全國非線性振動暨第十一屆全國非線性動力學(xué)和運(yùn)動穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會議摘要集與會議議程[C];2013年

4 蘇幼坡;徐悅;蘇靜萍;;混凝土夾芯板內(nèi)力與變形分析[A];第六屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第二卷）[C];1997年

5 羅振彪;趙彤;戴自強(qiáng);;新型預(yù)應(yīng)力混凝土夾芯板的開發(fā)研究[A];第十屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅱ卷[C];2001年

6 ;金屬面夾芯板安裝及驗(yàn)收規(guī)程(征求意見稿)[A];絕熱隔音材料輕質(zhì)建筑板材新產(chǎn)品新技術(shù)論文集[C];2003年

7 ;金屬面夾芯板安裝及驗(yàn)收規(guī)程 征求意見稿[A];2005年絕熱隔音材料輕質(zhì)建筑板材新技術(shù)新產(chǎn)品論文集[C];2005年

8 ;金屬面夾芯板安裝及驗(yàn)收規(guī)程 條文說明[A];2005年絕熱隔音材料輕質(zhì)建筑板材新技術(shù)新產(chǎn)品論文集[C];2005年

9 徐悅;蘇幼坡;;預(yù)應(yīng)力砼夾芯板正截面承載力分析[A];第七屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅱ卷）[C];1998年

10 查曉雄;秦培成;余敏;;金屬面夾芯板均布面荷載作用下?lián)隙扔?jì)算公式的研究[A];2008中國絕熱隔音材料協(xié)會年會論文集[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前4條

1 文心;《建筑用金屬面絕熱夾芯板》國家標(biāo)準(zhǔn)即將問世[N];中國建材報(bào);2008年

2 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部;地震災(zāi)區(qū)過渡安置房建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則（試行）[N];中國建設(shè)報(bào);2008年

3 駐河南記者 秦軍艦;多功能彩鋼隔熱夾芯板復(fù)合流水線投產(chǎn)[N];中國建材報(bào);2003年

4 袁正雄 鄒志超;決不讓安置點(diǎn)群眾第二次受災(zāi)[N];人民公安報(bào)·消防周刊;2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 王海忠;夾芯板的冷彎薄壁型鋼面層板在泡沫芯層支承下的屈曲性能研究[D];西安建筑科技大學(xué);2001年

2 欒旭;金屬蜂窩夾芯板疲勞和沖擊力學(xué)性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

3 徐朝陽;木質(zhì)復(fù)合蜂窩夾芯材料性能的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2007年

4 田偉;夾芯紡織結(jié)構(gòu)及其復(fù)合材料的研究[D];東華大學(xué);2008年

5 宋濱娜;金屬泡沫鋁夾芯板的制備與力學(xué)性能研究[D];東北大學(xué);2012年

6 孫直;碳纖維夾芯材料/結(jié)構(gòu)界面破壞及界面增韌的多尺度研究[D];大連理工大學(xué);2014年

7 李鑫;強(qiáng)動載荷作用下多孔金屬夾芯方板的動態(tài)力學(xué)行為研究[D];太原理工大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 亓歌;輕質(zhì)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板的連接設(shè)計(jì)及性能表征[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 張利猛;復(fù)合材料蜂窩夾芯板力學(xué)性能及穩(wěn)定性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 周雪清;平面夾芯板統(tǒng)一理論及圓弧夾芯板抗彎性能分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 張曉浩;PVC泡沫浮板等的水庫防蒸發(fā)節(jié)水試驗(yàn)及輕質(zhì)復(fù)合夾芯板的研發(fā)[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 劉佳;泡沫鋁夾芯板的制備與力學(xué)性能研究[D];東北大學(xué);2014年

6 陳博;PVC泡沫夾芯碳纖維/環(huán)氧樹脂夾芯板低速沖擊數(shù)值模擬[D];中北大學(xué);2016年

7 劉曉峰;周期夾層板結(jié)構(gòu)中Lamb波傳播的數(shù)值研究[D];北京交通大學(xué);2016年

8 趙旭亞;蜂窩鋁夾芯板的剪切、壓縮力學(xué)性能研究[D];燕山大學(xué);2016年

9 劉聲修;兩種含缺陷周期夾芯板的振動傳播特性研究[D];北京交通大學(xué);2016年

10 季承;棱錐夾芯板的力學(xué)性能驗(yàn)證與成形研究[D];燕山大學(xué);2016年

，

本文編號：1796862