含缺陷蜂窩夾層板的彎曲力學(xué)性能分析.pdf

1、近年來金屬蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)由于其諸多優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,而由于工藝原因金屬蜂窩結(jié)構(gòu)不可避免的含有一些工藝缺陷。有些缺陷對其使用性能沒有影響,而有些缺陷的存在卻嚴重影響著其使用的安全性,所以本文針對嚴重影響蜂窩板力學(xué)性能的面芯脫焊缺陷進行分析。又因為蜂窩板在結(jié)構(gòu)中作為外部面板主要承受彎曲載荷,所以本文針對蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的彎曲性能進行分析。
　　首先,采用有限元法計算蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的等效剛度矩陣。本文利用蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的一個單胞進行建

2、模,理論上推導(dǎo)出單胞建模所需要施加周期位移邊界條件,在整個計算過程中考慮了蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),而且單胞計算大大減少了整個剛度矩陣的計算時間,對比計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)面芯脫焊對蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的彎曲性能影響比較大。
　　然后,采用三點彎曲試驗對含缺陷蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的彎曲性能進行分析。在試驗中設(shè)計兩種缺陷尺寸,實驗試件又分為長梁,短梁,薄蒙皮梁和厚蒙皮梁。在進行彎曲實驗之前先通過紅外熱波和超聲波的方法對蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)進行了無損檢測,驗證了蜂窩夾芯

3、結(jié)構(gòu)所含缺陷是本文所設(shè)計尺寸,然后通過短梁測定蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的剪切強度,通過長梁測得蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的彎曲拉壓強度,通過外伸梁實驗測定蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的彈性模量和蜂窩芯子的剪切模量。
　　最后,通過數(shù)值模擬對在不同條件下含各種缺陷的蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)彎曲性能進行分析。利用數(shù)值方法對試驗中采用的含缺陷蜂窩夾芯板的彎曲性能進行模擬分析,并且與試驗結(jié)果進行比較,驗證了數(shù)值分析模型的正確性。分別在室溫和高溫下對不同面板厚度的蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)進行彎曲性能模擬,