含缺陷蜂窩夾層板的彎曲力學性能分析.pdf

1、近年來金屬蜂窩夾芯結構由于其諸多優(yōu)點,廣泛應用于航空航天領域,而由于工藝原因金屬蜂窩結構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性能的面芯脫焊缺陷進行分析。又因為蜂窩板在結構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構的彎曲性能進行分析。
　　首先,采用有限元法計算蜂窩夾芯結構的等效剛度矩陣。本文利用蜂窩夾芯結構的一個單胞進行建

2、模,理論上推導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構的內部結構,而且單胞計算大大減少了整個剛度矩陣的計算時間,對比計算結果發(fā)現面芯脫焊對蜂窩夾芯結構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構的彎曲性能進行分析。在試驗中設計兩種缺陷尺寸,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構進行了無損檢測,驗證了蜂窩夾芯

3、結構所含缺陷是本文所設計尺寸,然后通過短梁測定蜂窩夾芯結構的剪切強度,通過長梁測得蜂窩夾芯結構的彎曲拉壓強度,通過外伸梁實驗測定蜂窩夾芯結構的彈性模量和蜂窩芯子的剪切模量。
　　最后,通過數值模擬對在不同條件下含各種缺陷的蜂窩夾芯結構彎曲性能進行分析。利用數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,并且與試驗結果進行比較,驗證了數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構進行彎曲性能模擬,