泡沫鋁夾芯板三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)研究及其數(shù)值模擬.pdf

1、泡沫鋁是一種新型的結(jié)構(gòu)功能材料，具有低密度，高比強(qiáng)、高阻尼、吸能、吸聲等特性，被廣泛應(yīng)用于航空航天，機(jī)械，汽車，建筑裝飾等領(lǐng)域。泡沫鋁通常主要作為結(jié)構(gòu)件的填充物，在減輕質(zhì)量的前提下來提高結(jié)構(gòu)件的承載能力和吸收能量能力。本文針對泡沫鋁所填充的夾芯板進(jìn)行了三點(diǎn)彎曲情況下的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方面的研究。
　　本文主要開展了以下工作:
　　1、針對泡沫鋁及其夾芯板開展了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究:進(jìn)行了泡沫鋁芯材的單調(diào)壓縮、單調(diào)拉伸實(shí)驗(yàn);對5052

2、鋁合金面板進(jìn)行了單調(diào)拉伸和三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn);還對夾芯板設(shè)計(jì)了一系列的三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)，觀察了其破壞模式和研究了夾芯板面板和芯層的厚度對夾芯板的承載能力的影響;
　　2、在實(shí)驗(yàn)分析的基礎(chǔ)上，使用ABAQUS軟件建立合適的有限元模型對泡沫鋁夾芯板三點(diǎn)彎曲的變形行為進(jìn)行有限元模擬，引入了內(nèi)聚力模型對泡沫鋁夾芯板在三點(diǎn)彎曲過程中的粘接界面的脫粘進(jìn)行了合理的模擬。模擬所得的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較吻合。并在此基礎(chǔ)上分析了面板和芯層厚度對夾芯板承載能力和吸

3、收能量能力的影響。結(jié)果表明增加芯層的厚度能夠更大程度上提高泡沫鋁夾芯板的承載能力和吸收能量的能力;
　　3、由于泡沫鋁具有拉壓雙模量特性，對芯層的受拉區(qū)和受壓區(qū)采用不同的彈性模量以及分別采用反映拉壓彈性模量差異的孔洞模型和未考慮該差異的可壓縮泡沫模型來討論拉壓彈性模量差異對夾芯板三點(diǎn)彎曲行為的影響。研究表明，泡沫鋁芯層的彈性模量對夾芯板的三點(diǎn)彎曲行為模擬有較大影響。若不考慮泡沫鋁拉壓彈性模量的差異，得到的夾芯板三點(diǎn)彎曲情況下的加載