波紋夾芯板和結構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、易成型且制造成本低,尤其是吸能和抗沖擊方面的優(yōu)勢而廣泛應用于航空航天、船舶等交通運輸工具。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注,這種結構輕質(zhì)、高強,很容易加工制造,能夠很大的減少占據(jù)空間,有效地降低振動和噪聲帶來的危害,同時還能增強熱絕緣性,具有良好的抗沖擊性能和吸能特性。該結構已在航空飛機腹板、艦船地板和艙室、海洋平臺、汽車、列車和建筑等領域得到廣泛的

2、應用。
　　本文以波紋夾芯板和結構為研究對象,針對其結構特點,通過試驗和數(shù)值模擬研究的方法,開展對波紋夾芯板的壓縮、沖擊和吸能特性的研究,基于材料與結構的失效模式,討論了結構參數(shù)對其壓縮和沖擊吸能特性的影響,在工程設計中我們應該予以考慮。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,對其等效力學參數(shù)的理論推導和等效參數(shù)的試驗測定方法特性進行了詳細的介紹,之后對碰撞沖擊的基本理論和模型進行了介紹,進行了綜述性

3、研究。
　　2.對波紋夾芯板進行靜態(tài)壓縮試驗,給出了波紋夾芯板在靜態(tài)壓縮載荷作用下的載荷-位移關系、破壞模式和吸能特性。在靜態(tài)試驗的基礎上,進行不同參數(shù)結構波紋夾芯板的準靜態(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,芯子面板應力變化不大,只是對壓縮載荷進行傳遞,而芯子作為主要承載部分,其變形對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整個結

4、構承受壓縮載荷的影響。
　　3.在已有的彈簧—質(zhì)量沖擊模型的基礎上,分析波紋夾芯板在不同沖擊能量下的失效響應。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沖擊載荷的承受能力以及吸能特性。在試驗的基礎上,進行數(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上,設計組合成用于浮動地板的波紋夾芯結構,開展對其在強沖擊載荷下