金屬熱防護結(jié)構(gòu)蜂窩板力學性能研究.pdf

1、金屬熱防護系統(tǒng)（MTPS）是保護高速飛行器免遭過熱的結(jié)構(gòu)，主要由金屬蜂窩板、隔熱材料和高溫支架組成。金屬蜂窩板是由上下兩層較薄的高強度面板和中間一層厚而質(zhì)輕的蜂窩芯經(jīng)過膠接或焊接而成，具有隔熱性能良好、質(zhì)輕、比強度高、比剛度大等特點。作為MTPS的主要承力結(jié)構(gòu)，金屬蜂窩板在使用過程中會受到各種載荷的作用，并且蜂窩板在制備和使用過程中產(chǎn)生的面芯脫焊缺陷對蜂窩板性能有較為嚴重的影響。因此，對完整以及含有典型缺陷的金屬蜂窩板力學性能進行研究具

2、有重要意義。
　　本文以釬焊金屬蜂窩板為試驗件，對蜂窩板的平壓和三點彎曲力學性能進行了研究。首先，通過輥壓、校形、點焊、平磨和真空釬焊等工藝制備出滿足試驗要求的鈦合金蜂窩板和含缺陷高溫合金蜂窩板試件。然后，根據(jù)其工作受力條件的不同，分別進行了鈦合金蜂窩板的平壓力學性能試驗和高溫合金蜂窩板的三點彎曲力學性能試驗，研究了高溫和缺陷條件對蜂窩板力學性能的影響。最后，利用ANSYS/LS-DYNA對蜂窩板的力學性能試驗進行了有限元模擬，提

3、出了點焊連接蜂窩芯有限元建模的新方法，得到蜂窩板在試驗過程中的應力分布情況，研究了結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)對蜂窩板力學性能的影響。研究表明：高溫條件對蜂窩板的平壓承載能力影響較大，當溫度為200℃和400℃時，蜂窩板的平壓極限載荷與室溫相比分別降低了17.5％和35.4%；蜂窩芯平壓極限載荷隨焊點正拉和剪切失效力的增大有總體上升的趨勢，且平壓極限載荷受焊點正拉失效力的影響較為明顯；在三點彎曲過程中，縱向蜂窩板的彎曲承載能力略高于橫向蜂窩板；含面芯