本文選題：復(fù)合材料夾芯梁　切入點(diǎn)：泡沫夾芯　出處：《南京工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：泡沫夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、剛度大等顯著優(yōu)點(diǎn),目前已經(jīng)應(yīng)用于航天航空、船舶等領(lǐng)域。本文所研究的隔板增強(qiáng)泡沫-復(fù)合材料夾芯梁是由常溫共固化成型的夾芯板切割而成,以玻璃纖維復(fù)合材料作為面層和隔板,以PU泡沫為芯材；隔板增強(qiáng)型式有三種,分別為橫隔板增強(qiáng)、縱向隔板增強(qiáng)以及雙向隔板增強(qiáng)。在橫向剪切荷載作用下,泡沫夾芯梁的主要破壞模式為芯材剪切破壞和界面剝離破壞,采用隔板增強(qiáng)方法,將隔板、泡沫夾芯和面層形成有機(jī)整體,有利于夾芯梁的界面構(gòu)造。本文通過試驗(yàn)研究、理論分析和數(shù)值模擬,對(duì)隔板增強(qiáng)復(fù)合材料泡沫夾芯梁三點(diǎn)彎作用下的受剪性能進(jìn)行了研究,主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：(1)通過三點(diǎn)彎剪切試驗(yàn),測(cè)定泡沫密度為150kg/m3的橫隔板增強(qiáng)夾芯梁的剪切性能,通過與無增強(qiáng)夾芯梁進(jìn)行對(duì)比,分析橫隔板增強(qiáng)對(duì)夾芯梁抗剪性能的影響,以及不同橫隔板間距的不同影響效果。(2)在泡沫密度為150kg/m3的橫隔板增強(qiáng)夾芯梁的剪切性能研究基礎(chǔ)上,選擇兩種有效的橫隔板間距,進(jìn)一步測(cè)量泡沫密度為60kg/m3的橫隔板增強(qiáng)夾芯梁的剪切性能,并與無增強(qiáng)夾芯梁進(jìn)行對(duì)比,詳細(xì)分析橫隔板增強(qiáng)對(duì)夾芯梁抗剪性能的增強(qiáng)效果及局限；同時(shí),鑒于橫向隔板增強(qiáng)方式在抗剪性能上的局限,對(duì)另外兩種不同方向的隔板增強(qiáng)：縱向與雙向隔板增強(qiáng)的夾芯梁進(jìn)行三點(diǎn)彎試驗(yàn)。(3)基于Hoff理論分析夾芯結(jié)構(gòu),采用Timoshenko梁理論,考慮彎曲變形和剪切變形的共同影響,通過幾何法和能量法,推導(dǎo)橫隔板增強(qiáng)梁在線彈性段的撓度和剛度；同時(shí),采用三種不同的破壞準(zhǔn)則或者破壞模式的對(duì)應(yīng)公式得到極限承載力的簡(jiǎn)化計(jì)算公式,對(duì)橫隔板及縱向隔板增強(qiáng)的夾芯梁進(jìn)行承載力分析,運(yùn)用UNSYS有限元建模,將其結(jié)果與理論解及試驗(yàn)值進(jìn)行比較分析。
[Abstract]:The foam sandwich composite structure has many advantages, such as light weight, high strength, high stiffness and so on. It has been used in aerospace and aviation at present. In the field of ship and so on. The membrane reinforced foam-composite sandwich beam studied in this paper is cut from the sandwich board of common solidification molding at room temperature. The glass fiber composite material is used as the surface layer and the partition board, and the pu foam is used as the core material. There are three types of strengthening type of diaphragm, which are transverse diaphragm strengthening, longitudinal diaphragm strengthening and bidirectional diaphragm strengthening. Under transverse shear load, the main failure modes of foam sandwich beams are core shear failure and interface stripping failure. By using the method of partition reinforcement, the partition, foam sandwich and surface layer are formed as an organic whole, which is beneficial to the interface structure of the sandwich beam. In this paper, by means of experimental study, theoretical analysis and numerical simulation, The shear behavior of composite foam sandwich beam reinforced by diaphragm under three point bending is studied. The main contents and conclusions are as follows: 1) the shear behavior of sandwich beam reinforced by transverse partition with foam density of 150 kg / m ~ 3 is measured by three-point bending shear test. By comparing with the non-reinforced sandwich beam, the influence of transverse diaphragm reinforcement on the shear resistance of sandwich beam and the different effects of different transverse diaphragm spacing on the shear behavior of sandwich beam reinforced by transverse diaphragm with foam density of 150 kg / m ~ 3 were analyzed. Two effective transverse spacers were selected to further measure the shear behavior of sandwich beams with foam density of 60 kg / m ~ 3, and compared with those of non-reinforced sandwich beams. This paper analyzes in detail the enhancement effect and limitation of transverse diaphragm reinforcement to the shear resistance of sandwich beam, and in view of the limitation of shear performance of transverse diaphragm reinforcement, Three point bending tests are carried out on the sandwich beams reinforced by longitudinal and bidirectional separators in two different directions. Based on the Hoff theory, the sandwich structure is analyzed. The Timoshenko beam theory is adopted to consider the joint effects of bending deformation and shear deformation. Through geometric method and energy method, the deflection and stiffness of the elastic section of the beam strengthened by transverse diaphragm are deduced, and the simplified formula of ultimate bearing capacity is obtained by using three different failure criteria or the corresponding formula of failure mode. The bearing capacity of sandwich beams reinforced by transverse and longitudinal separators is analyzed. The results are compared with theoretical solutions and experimental values by using UNSYS finite element method.
【學(xué)位授予單位】：南京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB33

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 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

2 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(guó)際木業(yè);2008年02期

3 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

4 程小全,寇長(zhǎng)河,酈正能;復(fù)合材料蜂窩夾芯板低速?zèng)_擊損傷研究[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);1998年03期

5 程小全,寇長(zhǎng)河,酈正能;復(fù)合材料夾芯板低速?zèng)_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

6 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

7 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

8 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

9 楊瑩;;性能更佳的3D夾芯板制造[J];玻璃鋼;2012年01期

10 張向，許晶月;復(fù)合材料夾芯板組合單元有限元分析[J];鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1995年01期

相關(guān)會(huì)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(guó)建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會(huì)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(guó)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)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(dòng)特性研究[A];第十四屆全國(guó)非線性振動(dòng)暨第十一屆全國(guó)非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集與會(huì)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(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)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(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)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(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)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(guó)絕熱隔音材料協(xié)會(huì)年會(huì)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)即將問世[N];中國(guó)建材報(bào);2008年

2 中華人民共和國(guó)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(guó)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(guó)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(dòng)載荷作用下多孔金屬夾芯方板的動(dòng)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 王慧;隔板增強(qiáng)復(fù)合材料泡沫夾芯梁剪切性能研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2015年

6 關(guān)童;混凝土夾芯板非線性有限元分析[D];天津大學(xué);2006年

7 胡金萍;蜂窩夾芯板動(dòng)態(tài)力學(xué)行為研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

8 葛培培;基于能帶理論的周期夾芯板振動(dòng)傳播特性研究[D];北京交通大學(xué);2012年

9 李旌豪;三軸格柵夾芯板結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2012年

10 賴余東;蜂窩體胞尺寸對(duì)夾芯板性能的影響研究[D];南昌航空大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：1618942