在純彎曲載荷下蜂窩夾芯板界面脫粘處開裂損傷數(shù)值研究.pdf

1、夾芯結(jié)構(gòu)由于具有高比強(qiáng)度和高比模量等優(yōu)良性能,已經(jīng)越來越多的應(yīng)用于工程領(lǐng)域。然而夾芯結(jié)構(gòu)在制造和使用過程中將不可避免的產(chǎn)生脫粘損傷,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大幅度下降,致使結(jié)構(gòu)提前發(fā)生整體失穩(wěn)和破壞。用同樣多的材料制成各種形狀,惟蜂窩狀其容積最大而且剛度最好,所以近年來蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)成為應(yīng)用最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)材料,研究其脫粘損傷有著重要的意義和價值。
　　 本文利用有限元法,主要研究蜂窩夾芯板,在受到垂直板長度方向的兩個端面上所施加的純彎曲載

2、荷作用下,界面脫粘區(qū)的形狀和幾何尺寸對脫粘擴(kuò)展的影響并總結(jié)其規(guī)律,并進(jìn)一步研究蜂窩夾芯板各部分參數(shù)和材料屬性對脫粘臨界擴(kuò)展載荷的影響。為了使有限元模擬更加符合真實情況,本文模擬了有厚度的膠層,把膠層建立成一層實體單元層,利用TARGE和CONTA單元建立的接觸對模擬膠層與蒙皮芯層的粘結(jié)狀態(tài),使之成為一種內(nèi)聚力材料模型。膠層破壞準(zhǔn)則采用的是內(nèi)聚力材料模型所特有的破壞準(zhǔn)則——牽引分離準(zhǔn)則。本文得出的結(jié)論有：對于含圓形脫粘缺陷的蜂窩夾芯板,當(dāng)

3、脫粘半徑大于等于13mm時,夾芯板會發(fā)生局部屈曲,其形式為跳躍屈曲。脫粘只沿板寬度方向迅速擴(kuò)展；而沿板長度方向,并沒有發(fā)生擴(kuò)展,而是有或多或少的閉合趨勢。隨著圓形脫粘半徑的增加,夾芯板脫粘臨界擴(kuò)展載荷隨之降低。對于含橢圓形脫粘缺陷的蜂窩夾芯板,當(dāng)橢圓缺陷的長軸平行板寬度方向時,在橢圓短長軸比很小的情況下,脫粘沿板長度、寬度方向均擴(kuò)展,且脫粘沿板長度方向先擴(kuò)展,隨著橢圓短長軸比的增大,脫粘從沿板長度方向先擴(kuò)展變?yōu)檠匕鍖挾确较蛳葦U(kuò)展；當(dāng)橢圓