聚氨酯夾層梁在剪切破壞模式下的疲勞研究.pdf

1、由于夾層板具有較高的剛度和強(qiáng)度比，因此夾層板廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)上。夾層板已經(jīng)成功運(yùn)用到各種不同的交通工具上，比如：空間飛行器、飛機(jī)結(jié)構(gòu)、艦船、火車、卡車、集中箱和汽車等，這些交通工具有一個共同點(diǎn)就是會承受重復(fù)的動載荷、疲勞載荷。由夾層板理論知，當(dāng)夾層板承受剪切或者彎矩載荷時，芯層主要承受的是剪切載荷。
　　當(dāng)今，泡沫夾層結(jié)構(gòu)作為主要承力構(gòu)件已被廣泛使用，對夾層結(jié)構(gòu)的研究特別是結(jié)構(gòu)表層的研究已經(jīng)相當(dāng)成熟，但對夾層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)時，夾層結(jié)

2、構(gòu)芯層的研究則必不可少。在已知的文獻(xiàn)中，對于聚氨酯泡沫夾層梁的彎曲疲勞研究少之又少。
　　本文主要對聚氨酯泡沫夾層梁在剪切破壞模式下的疲勞進(jìn)行了試驗(yàn)研究。通過夾層梁四點(diǎn)彎曲失效模式理論，設(shè)計(jì)了聚氨酯夾層梁表板與芯層的厚度，以及聚氨酯夾層梁的跨度，使其滿足剪切破壞模式B。并對聚氨酯泡沫夾層梁在剪切破壞模式下的疲勞進(jìn)行了試驗(yàn)研究。通過試驗(yàn)獲得的聚氨酯泡沫夾層梁研究數(shù)據(jù)，采用三參數(shù)Weibull分布得到了聚氨酯泡沫夾層梁不同存活概率下的

3、P-S-N曲線，并根據(jù)誤差因子理論，計(jì)算了聚氨酯夾層梁樣本大小對用威布爾分布估計(jì)疲勞試驗(yàn)的誤差率。
　　在對聚氨酯泡沫夾層梁的疲勞裂紋擴(kuò)展進(jìn)行了研究時，本文利用ABAQUS商業(yè)計(jì)算有限元軟件，使用虛擬裂紋閉合法計(jì)算得到了聚氨酯夾層梁在不同疲勞裂紋長度下裂紋尖端的應(yīng)變能釋放率G1、G2。在材料斷裂韌性未知的情況下提出了等效應(yīng)變能釋放率eqG的計(jì)算方法，并根據(jù)此方法得到的等效能量釋放率，通過Paris公式獲得了聚氨酯泡沫夾層梁裂紋擴(kuò)展