● 摘要
由于蜂窝夹层结构具有优秀的强度/重量比、刚度/重量比以及可设计性,因此广泛应用在航空航天领域。蜂窝夹层结构通常由面板、蜂窝以及胶膜组成,其力学性能复杂。目前通用有限元软件中并没有专门针对蜂窝夹层结构的单元,这使得计算只能采取模型等效的方式进行。之前许多国内外的专家学者已经得出了许多模型等效理论,但是每一个等效理论都具有一定的局限性,因而建立起一套符合工程实际要求的模型具有十分重要的意义。本文总结了目前国内外通用的各种复合材料蜂窝等效模型,研究了蜂窝夹芯材料的变形机制,根据等效理论,推导出蜂窝夹芯材料的力学性能参数,除此之外,还研究了蜂窝夹芯材料的非线性性能,这在工程实际中也是必不可少的。同时,通过分析给出蜂窝夹层结构的等效理论,结合算例,给出这样等效的合理性。此外,对胶膜、层合面板铺层方式以及预制缺陷对蜂窝夹层结构的影响也作了一定的研究和分析。将之前得出的蜂窝夹芯的等效参数以及蜂窝夹层的等效模型与实际工程项目相结合,分别以三种不同的蜂窝夹层结构板为基础,结合试验结果,对本文所做的蜂窝夹层结构的力学模型的等效分析的合理性进行论证。并通过改变蜂窝夹层板的面板厚度、壁板边长以及厚度等手段,对蜂窝夹层结构的变形进行全面分析。最终结合试验结果论证本文得出的蜂窝夹层结构的等效参数的合理性,为进一步的研究工作打下坚实的基础。
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