波紋夾芯板和結(jié)構(gòu)的壓縮與沖擊吸能特性研究.pdf

1、波紋夾芯板由于其質(zhì)輕、高強(qiáng)、易成型且制造成本低,尤其是吸能和抗沖擊方面的優(yōu)勢(shì)而廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶等交通運(yùn)輸工具。一般的波紋夾芯板由兩層面板和輕質(zhì)的剛度較大的芯子組成。近年來,波紋夾芯板引起了大家的廣泛關(guān)注,這種結(jié)構(gòu)輕質(zhì)、高強(qiáng),很容易加工制造,能夠很大的減少占據(jù)空間,有效地降低振動(dòng)和噪聲帶來的危害,同時(shí)還能增強(qiáng)熱絕緣性,具有良好的抗沖擊性能和吸能特性。該結(jié)構(gòu)已在航空飛機(jī)腹板、艦船地板和艙室、海洋平臺(tái)、汽車、列車和建筑等領(lǐng)域得到廣泛的

2、應(yīng)用。
　　本文以波紋夾芯板和結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,針對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),通過試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究的方法,開展對(duì)波紋夾芯板的壓縮、沖擊和吸能特性的研究,基于材料與結(jié)構(gòu)的失效模式,討論了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其壓縮和沖擊吸能特性的影響,在工程設(shè)計(jì)中我們應(yīng)該予以考慮。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　1.簡單介紹了波紋夾芯板的基本方程,對(duì)其等效力學(xué)參數(shù)的理論推導(dǎo)和等效參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定方法特性進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,之后對(duì)碰撞沖擊的基本理論和模型進(jìn)行了介紹,進(jìn)行了綜述性

3、研究。
　　2.對(duì)波紋夾芯板進(jìn)行靜態(tài)壓縮試驗(yàn),給出了波紋夾芯板在靜態(tài)壓縮載荷作用下的載荷-位移關(guān)系、破壞模式和吸能特性。在靜態(tài)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行不同參數(shù)結(jié)構(gòu)波紋夾芯板的準(zhǔn)靜態(tài)數(shù)值模擬研究,研究不同參數(shù)的波紋夾芯板在壓縮載荷下的破壞模式變化規(guī)律和吸能特性。通過研究發(fā)現(xiàn),在壓縮過程中,芯子面板應(yīng)力變化不大,只是對(duì)壓縮載荷進(jìn)行傳遞,而芯子作為主要承載部分,其變形對(duì)壓縮載荷起主要作用。本文主要討論了波紋芯子高度、波紋芯子波長和厚度對(duì)整個(gè)結(jié)

4、構(gòu)承受壓縮載荷的影響。
　　3.在已有的彈簧—質(zhì)量沖擊模型的基礎(chǔ)上,分析波紋夾芯板在不同沖擊能量下的失效響應(yīng)。通過給予不同沖擊能量,考察波紋夾芯板的變形失效和合對(duì)沖擊載荷的承受能力以及吸能特性。在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行數(shù)值模擬,討論波紋夾芯板不同上面板厚度、不同波紋芯子高度和芯子波長對(duì)波紋夾芯板在不同沖擊能量下的沖擊變形和能量吸收的影響。
　　4.在波紋夾芯板的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)組合成用于浮動(dòng)地板的波紋夾芯結(jié)構(gòu),開展對(duì)其在強(qiáng)沖擊載荷下