蜂窩夾芯板多次低速?zèng)_擊損傷及壓縮剩余強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-06 20:12
蜂窩夾芯板具有較高的比強(qiáng)度和比剛度,廣泛應(yīng)用于各種工程領(lǐng)域。在蜂窩板服役期間,常受到不同形式的沖擊,如船舶行駛中遭受海水的沖擊、維修設(shè)備時(shí)受到扳手墜落的沖擊。沖擊事件導(dǎo)致蜂窩板的剩余強(qiáng)度明顯降低。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)單次沖擊蜂窩板的研究較多,而對(duì)多次沖擊蜂窩板的研究較少。本文以蜂窩夾芯板為研究對(duì)象,對(duì)其多次低速?zèng)_擊、準(zhǔn)靜態(tài)壓痕和壓縮剩余強(qiáng)度進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下:蜂窩夾芯板多次低速?zèng)_擊實(shí)驗(yàn)研究。使用沖擊試驗(yàn)機(jī)對(duì)蜂窩板的同一區(qū)域進(jìn)行不同能量、不同頻次的沖擊實(shí)驗(yàn)。分析多次沖擊損傷和沖擊過程中的力學(xué)響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明,單次沖擊中,隨著沖擊能量的增加,沖擊的損傷也在增大。當(dāng)蜂窩板未被穿透時(shí),隨著沖擊能量的增加,最大接觸力也在增加。多次沖擊中,蜂窩板第一次沖擊的加載剛度最小?倹_擊能量相同時(shí),沖擊次數(shù)越少,蜂窩板的損傷越大。單次和多次沖擊中,蜂窩板都顯示出很好的吸能效果。蜂窩夾芯板多次低速?zèng)_擊仿真模擬。使用ABAQUS仿真軟件對(duì)多次沖擊進(jìn)行仿真模擬。仿真結(jié)果表明,當(dāng)蜂窩板面板無斷裂損傷時(shí),仿真效果較好,當(dāng)蜂窩板出現(xiàn)較大斷裂損傷時(shí),仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值有較大差異。蜂窩夾芯板準(zhǔn)靜態(tài)壓痕實(shí)驗(yàn)研究。以沖擊后的凹坑深度...
【文章來源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
蜂窩夾芯板
山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章蜂窩夾芯板多次低速?zèng)_擊實(shí)驗(yàn)研究8圖2.2Dynatup9250HV沖擊試驗(yàn)機(jī)Fig.2.2Dynatup9250HVimpacttestingmachine2.2.3沖擊實(shí)驗(yàn)由于此次為多次沖擊實(shí)驗(yàn),但是試驗(yàn)機(jī)在進(jìn)行沖擊時(shí),每次只能進(jìn)行一次沖擊。為進(jìn)行多次沖擊,首先,對(duì)切割好的蜂窩板繪制對(duì)角線,以確定沖擊位置,在放置蜂窩板時(shí),要定位好蜂窩板右側(cè)和下側(cè)邊緣距離試驗(yàn)機(jī)夾緊裝置右側(cè)和下側(cè)邊緣的距離,以保證蜂窩板進(jìn)行下一次沖擊實(shí)驗(yàn)時(shí),被沖擊的區(qū)域是一致的。其次,通過電腦設(shè)定所需的沖擊能量并點(diǎn)擊開始實(shí)驗(yàn)。此次實(shí)驗(yàn)選取5J、7.5J、10J、15J和20J這五種不同的能量進(jìn)行沖擊實(shí)驗(yàn)。沖擊能量為5J時(shí),進(jìn)行一次、二次、三次和四次沖擊實(shí)驗(yàn),7.5J與10J的沖擊能量進(jìn)行一次和二次沖擊實(shí)驗(yàn),15J和20J能量進(jìn)行一次沖擊實(shí)驗(yàn),總共進(jìn)行10組實(shí)驗(yàn),每組實(shí)驗(yàn)至少?zèng)_擊三個(gè)試件,以獲得更有效的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論Dynatup9250HV落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)可以記錄沖擊過程中時(shí)間、接觸力、位移和能量等相關(guān)數(shù)據(jù)的變化過程。沖擊完成后,首先對(duì)蜂窩板進(jìn)行目測,再結(jié)合所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。2.3.1蜂窩板破損情況蜂窩板受到?jīng)_擊后會(huì)出現(xiàn)不同形式的損傷,對(duì)沖擊后蜂窩板的破損情況進(jìn)行目視觀
山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章蜂窩夾芯板多次低速?zèng)_擊實(shí)驗(yàn)研究9測,通過目測可將損傷分為以下四種:第一種為蜂窩板只出現(xiàn)凹坑,上下面板均無破損;第二種為蜂窩板上面板的凹坑處出現(xiàn)破損,蜂窩板下面板有凸起變形但沒有破損;第三種為蜂窩板的上下面板都出現(xiàn)破損,但沒有出現(xiàn)明顯的穿透破損;第四種為出現(xiàn)穿透破損。將蜂窩板的損傷按照這四種破壞形式分類,如表2.1所示。表2.1蜂窩板的損傷狀態(tài)Tab.2.1Damagestateofhoneycombpanels沖擊能量及次數(shù)上面板破損情況下面板破損情況5J沖擊1次未破損未破損5J沖擊2次出現(xiàn)破損未破損5J沖擊3次出現(xiàn)破損未破損5J沖擊4次出現(xiàn)破損未破損7.5J沖擊1次未破損未破損7.5J沖擊2次出現(xiàn)破損未破損10J沖擊1次出現(xiàn)破損未破損10J沖擊2次出現(xiàn)破損出現(xiàn)破損但未穿透15J沖擊1次出現(xiàn)破損未破損20J沖擊1次穿透穿透圖2.35J和7.5J沖擊一次的蜂窩夾芯板損傷圖Fig.2.3Damageimagesofhoneycombsandwichpanelaftersingleimpactwiththeenergylevelsof5Jand7.5J
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]復(fù)合材料層壓板低速?zèng)_擊和準(zhǔn)靜態(tài)壓痕損傷等效性的研究[J]. 閆麗,安學(xué)鋒,蔡建麗,張代軍,益小蘇. 航空材料學(xué)報(bào). 2011(03)
[2]低速?zèng)_擊與準(zhǔn)靜態(tài)壓痕力下復(fù)合材料層合板的損傷等效性[J]. 鄭曉霞,鄭錫濤,沈真,楊勝春. 航空學(xué)報(bào). 2010(05)
博士論文
[1]復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)低速?zèng)_擊與沖擊后壓縮性能研究[D]. 王杰.上海交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3420666
【文章來源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
蜂窩夾芯板
山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章蜂窩夾芯板多次低速?zèng)_擊實(shí)驗(yàn)研究8圖2.2Dynatup9250HV沖擊試驗(yàn)機(jī)Fig.2.2Dynatup9250HVimpacttestingmachine2.2.3沖擊實(shí)驗(yàn)由于此次為多次沖擊實(shí)驗(yàn),但是試驗(yàn)機(jī)在進(jìn)行沖擊時(shí),每次只能進(jìn)行一次沖擊。為進(jìn)行多次沖擊,首先,對(duì)切割好的蜂窩板繪制對(duì)角線,以確定沖擊位置,在放置蜂窩板時(shí),要定位好蜂窩板右側(cè)和下側(cè)邊緣距離試驗(yàn)機(jī)夾緊裝置右側(cè)和下側(cè)邊緣的距離,以保證蜂窩板進(jìn)行下一次沖擊實(shí)驗(yàn)時(shí),被沖擊的區(qū)域是一致的。其次,通過電腦設(shè)定所需的沖擊能量并點(diǎn)擊開始實(shí)驗(yàn)。此次實(shí)驗(yàn)選取5J、7.5J、10J、15J和20J這五種不同的能量進(jìn)行沖擊實(shí)驗(yàn)。沖擊能量為5J時(shí),進(jìn)行一次、二次、三次和四次沖擊實(shí)驗(yàn),7.5J與10J的沖擊能量進(jìn)行一次和二次沖擊實(shí)驗(yàn),15J和20J能量進(jìn)行一次沖擊實(shí)驗(yàn),總共進(jìn)行10組實(shí)驗(yàn),每組實(shí)驗(yàn)至少?zèng)_擊三個(gè)試件,以獲得更有效的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論Dynatup9250HV落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)可以記錄沖擊過程中時(shí)間、接觸力、位移和能量等相關(guān)數(shù)據(jù)的變化過程。沖擊完成后,首先對(duì)蜂窩板進(jìn)行目測,再結(jié)合所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。2.3.1蜂窩板破損情況蜂窩板受到?jīng)_擊后會(huì)出現(xiàn)不同形式的損傷,對(duì)沖擊后蜂窩板的破損情況進(jìn)行目視觀
山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章蜂窩夾芯板多次低速?zèng)_擊實(shí)驗(yàn)研究9測,通過目測可將損傷分為以下四種:第一種為蜂窩板只出現(xiàn)凹坑,上下面板均無破損;第二種為蜂窩板上面板的凹坑處出現(xiàn)破損,蜂窩板下面板有凸起變形但沒有破損;第三種為蜂窩板的上下面板都出現(xiàn)破損,但沒有出現(xiàn)明顯的穿透破損;第四種為出現(xiàn)穿透破損。將蜂窩板的損傷按照這四種破壞形式分類,如表2.1所示。表2.1蜂窩板的損傷狀態(tài)Tab.2.1Damagestateofhoneycombpanels沖擊能量及次數(shù)上面板破損情況下面板破損情況5J沖擊1次未破損未破損5J沖擊2次出現(xiàn)破損未破損5J沖擊3次出現(xiàn)破損未破損5J沖擊4次出現(xiàn)破損未破損7.5J沖擊1次未破損未破損7.5J沖擊2次出現(xiàn)破損未破損10J沖擊1次出現(xiàn)破損未破損10J沖擊2次出現(xiàn)破損出現(xiàn)破損但未穿透15J沖擊1次出現(xiàn)破損未破損20J沖擊1次穿透穿透圖2.35J和7.5J沖擊一次的蜂窩夾芯板損傷圖Fig.2.3Damageimagesofhoneycombsandwichpanelaftersingleimpactwiththeenergylevelsof5Jand7.5J
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]復(fù)合材料層壓板低速?zèng)_擊和準(zhǔn)靜態(tài)壓痕損傷等效性的研究[J]. 閆麗,安學(xué)鋒,蔡建麗,張代軍,益小蘇. 航空材料學(xué)報(bào). 2011(03)
[2]低速?zèng)_擊與準(zhǔn)靜態(tài)壓痕力下復(fù)合材料層合板的損傷等效性[J]. 鄭曉霞,鄭錫濤,沈真,楊勝春. 航空學(xué)報(bào). 2010(05)
博士論文
[1]復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)低速?zèng)_擊與沖擊后壓縮性能研究[D]. 王杰.上海交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3420666
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