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蜂窝夹芯板动态力学行为研究

作　者: 胡金萍
导　师: 邹广平
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 固体力学
关键词: 蜂窝夹芯板动态冲击无损检测数值模拟
分类号: TB535.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

金属蜂窝夹芯板作为一种轻质的结构型材料,由于其性能优越而被广泛应用于航空航天、船舶和汽车制造等众多领域。蜂窝夹芯板应用在飞机、卫星等结构中主要承受面外荷载的作用,其面外力学性能(特别是面外冲击荷载作用下的动态力学性能)研究具有实际工程的指导意义。本文在现有理论和研究的基础上,以正六边形铝合金蜂窝夹芯板为研究对象,对其在面外静荷载及冲击荷载作用下的力学性能进行了实验和数值模拟研究；并利用电子剪切散斑干涉术对铝合金蜂窝夹芯板的缺陷及受拉伸载荷后的损伤情况进行了无损检测分析,得到了有益的结果。通过对铝合金蜂窝夹芯板进行单轴准静态压缩及动态冲击实验,得到了其在准静态载荷及动态冲击载荷作用下的应力-应变曲线。从其静-动态压缩应力-应变曲线中可以看出,曲线是典型的三阶段形式,即弹性阶段,塑性阶段,及压溃后的密实阶段。这与采用数值模拟软件模拟所得到的结果相一致,同时从测试的结果中可以看出,该铝合金蜂窝夹芯板是应变率相关材料,且其动态应力强度要比静态压缩应力强度高40%。利用体式显微镜对试验后的冲击试件胞体图进行了观察,明示了材料缓冲吸能及破坏的微观机理。蜂窝夹芯板在生产制造及其使用的过程中很容易产生各种缺陷,例如脱粘剥离、蜂窝芯子被压皱、部分芯子裂开、节点分离等等。这些缺陷将会降低结构的强度和刚度,从而缩短了蜂窝夹芯板的使用寿命,其无损检测技术就显得格外有意义。本文采用电子剪切散斑干涉术对铝合金蜂窝夹芯板的缺陷进行了无损检测。在实验过程中对试件施加热载荷,采用相移技术得到了铝合金蜂窝夹芯板的缺陷及受拉伸载荷后的损伤缺陷清晰的干涉条纹图。通过对该实验技术在铝合金蜂窝夹芯板无损检测上实验研究和检测结果分析可以看出,该种实验技术在铝合金蜂窝夹芯板的无损检测上具有一定的优势。

蜂窝夹芯板动态力学行为研究

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