蜂窝夹芯板多次低速冲击损伤及压缩剩余强度实验研究

发布时间：2021-10-06 20:12

　　蜂窝夹芯板具有较高的比强度和比刚度,广泛应用于各种工程领域。在蜂窝板服役期间,常受到不同形式的冲击,如船舶行驶中遭受海水的冲击、维修设备时受到扳手坠落的冲击。冲击事件导致蜂窝板的剩余强度明显降低。国内外学者对单次冲击蜂窝板的研究较多,而对多次冲击蜂窝板的研究较少。本文以蜂窝夹芯板为研究对象,对其多次低速冲击、准静态压痕和压缩剩余强度进行了研究。主要内容如下:蜂窝夹芯板多次低速冲击实验研究。使用冲击试验机对蜂窝板的同一区域进行不同能量、不同频次的冲击实验。分析多次冲击损伤和冲击过程中的力学响应。实验表明,单次冲击中,随着冲击能量的增加,冲击的损伤也在增大。当蜂窝板未被穿透时,随着冲击能量的增加,最大接触力也在增加。多次冲击中,蜂窝板第一次冲击的加载刚度最小。总冲击能量相同时,冲击次数越少,蜂窝板的损伤越大。单次和多次冲击中,蜂窝板都显示出很好的吸能效果。蜂窝夹芯板多次低速冲击仿真模拟。使用ABAQUS仿真软件对多次冲击进行仿真模拟。仿真结果表明,当蜂窝板面板无断裂损伤时,仿真效果较好,当蜂窝板出现较大断裂损伤时,仿真结果与实验值有较大差异。蜂窝夹芯板准静态压痕实验研究。以冲击后的凹坑深度... 

【文章来源】：山东理工大学山东省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

蜂窝夹芯板

山东理工大学硕士学位论文第二章蜂窝夹芯板多次低速冲击实验研究8图2.2Dynatup9250HV冲击试验机Fig.2.2Dynatup9250HVimpacttestingmachine2.2.3冲击实验由于此次为多次冲击实验，但是试验机在进行冲击时，每次只能进行一次冲击。为进行多次冲击，首先，对切割好的蜂窝板绘制对角线，以确定冲击位置，在放置蜂窝板时，要定位好蜂窝板右侧和下侧边缘距离试验机夹紧装置右侧和下侧边缘的距离，以保证蜂窝板进行下一次冲击实验时，被冲击的区域是一致的。其次，通过电脑设定所需的冲击能量并点击开始实验。此次实验选取5J、7.5J、10J、15J和20J这五种不同的能量进行冲击实验。冲击能量为5J时，进行一次、二次、三次和四次冲击实验，7.5J与10J的冲击能量进行一次和二次冲击实验，15J和20J能量进行一次冲击实验，总共进行10组实验，每组实验至少冲击三个试件，以获得更有效的实验结果。2.3实验结果与讨论Dynatup9250HV落锤冲击试验机可以记录冲击过程中时间、接触力、位移和能量等相关数据的变化过程。冲击完成后，首先对蜂窝板进行目测，再结合所记录的数据进行分析。2.3.1蜂窝板破损情况蜂窝板受到冲击后会出现不同形式的损伤，对冲击后蜂窝板的破损情况进行目视观

山东理工大学硕士学位论文第二章蜂窝夹芯板多次低速冲击实验研究9测，通过目测可将损伤分为以下四种：第一种为蜂窝板只出现凹坑，上下面板均无破损；第二种为蜂窝板上面板的凹坑处出现破损，蜂窝板下面板有凸起变形但没有破损；第三种为蜂窝板的上下面板都出现破损，但没有出现明显的穿透破损；第四种为出现穿透破损。将蜂窝板的损伤按照这四种破坏形式分类，如表2.1所示。表2.1蜂窝板的损伤状态Tab.2.1Damagestateofhoneycombpanels冲击能量及次数上面板破损情况下面板破损情况5J冲击1次未破损未破损5J冲击2次出现破损未破损5J冲击3次出现破损未破损5J冲击4次出现破损未破损7.5J冲击1次未破损未破损7.5J冲击2次出现破损未破损10J冲击1次出现破损未破损10J冲击2次出现破损出现破损但未穿透15J冲击1次出现破损未破损20J冲击1次穿透穿透图2.35J和7.5J冲击一次的蜂窝夹芯板损伤图Fig.2.3Damageimagesofhoneycombsandwichpanelaftersingleimpactwiththeenergylevelsof5Jand7.5J

【参考文献】：
期刊论文
[1]复合材料层压板低速冲击和准静态压痕损伤等效性的研究[J]. 闫丽,安学锋,蔡建丽,张代军,益小苏.  航空材料学报. 2011(03)
[2]低速冲击与准静态压痕力下复合材料层合板的损伤等效性[J]. 郑晓霞,郑锡涛,沈真,杨胜春.  航空学报. 2010(05)

博士论文
[1]复合材料泡沫夹层结构低速冲击与冲击后压缩性能研究[D]. 王杰.上海交通大学 2013



本文编号：3420666