复杂多边形蜂窝面内等效弹性参数研究

针对一种复杂的多边形蜂窝结构,基于欧拉梁模型,利用虚功原理推导了蜂窝夹芯在小变形条件下的变形计算式,由此得到了蜂窝夹芯面内两个正交方向等效弹性模量和泊松比的解析表达式,并利用数值仿真技术验证理论分析方法的正确性。最后通过该解析式,详细研究了壁板之间夹角和壁板长度对蜂窝刚度的影响。结果表明:蜂窝夹芯的壁板之间的夹角不仅影响着等效弹性模量以及等效泊松比的大小,且影响着等效泊松比的正负;等效弹性模量随着壁板长度的增大而减小。     

复合材料蜂窝夹芯结构的低速冲击试验设计

复合材料蜂窝夹芯结构具有优越的材料性能,广泛应用于航空、航天和船舶制造等领域.结构在受到冲击时,很容易出现损伤.试验分析表明,低速冲击将严重降低蜂窝夹芯板的抗拉、抗压能力,造成面芯层间发生分层扩展.本文对复合材料蜂窝夹芯结构的低速冲击试验进行设计,并对结果进行分析,得出了相关变化规律.     

一种新型组合蜂窝夹芯的热性能分析与尺寸改进方法

组合蜂窝具有较大的功能设计空间和良好的应用前景。提出一种新型组合蜂窝夹芯构型,分析了其热性能指标和影响因素,实现了该组合蜂窝夹芯的热性能数值模拟过程,通过与正方形、菱形及六边形蜂窝夹芯的比较,对该组合蜂窝夹芯的热强度和热刚度性能进行评价;借助灵敏度分析方法,得到了影响该组合蜂窝夹芯热性能的关键胞元壁厚,并根据不同壁厚的热性能有限元仿真结果,对蜂窝夹芯胞元壁厚进行改进,从而进一步改善了该组合蜂窝夹芯结构,提高了其整体热强度和热刚度性能。     

蜂窝夹芯结构疲劳寿命模型

蜂窝夹芯结构疲劳寿命模型中研究最多的是S-N曲线模型,对常用的蜂窝夹芯结构S-N曲线的形式作了分类与综述.同时搜集整理蜂窝夹芯结构疲劳寿命S-N曲线试验数据,并按照相关力学原理进行归一化处理,获得了一些较具普适性的结果.从蜂窝芯子自身材料属性出发,讨论了多个因素对蜂窝夹芯结构疲劳性能的影响.     

基于ANSYS/LS-DYNA的钎焊蜂窝铝板平压性能研究

利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA模拟了钎焊蜂窝铝板的平压过程,获得了不同位移载荷下蜂窝铝板的变形情况和蜂窝芯的应力分布规律,研究了蜂窝芯边长和厚度对钎焊蜂窝铝板的破坏载荷的影响。结果表明:在整个平压过程中,应力最大处出现在蜂窝芯壁板交棱处,蜂窝芯厚度与边长对钎焊蜂窝铝板的破坏载荷有较大的影响。     

新型组合蜂窝夹芯结构振动特性研究

针对提出的一种新型组合蜂窝结构,围绕该蜂窝夹芯结构的振动特性展开研究,从分析蜂窝夹芯结构的固有频率和特征值入手,并以应用于某型号电动车底盘中部甲板的新型组合蜂窝夹芯为例,通过模态分析,得到新型组合蜂窝夹芯结构的各阶固有频率和振型,验证了该夹芯结构的固有振动特性。借助数值仿真,对影响新型组合蜂窝夹芯固有频率和模态的关键尺寸胞元壁厚进行了改进;最后,在同等条件下,与正方形胞元夹芯和正六边形胞元夹芯进行了比较,结果表明新型组合蜂窝夹芯更能满足模态要求。     

负泊松比蜂窝芯非线性等效弹性模量研究

设计并加工了一种负泊松比蜂窝结构,采用柔性悬臂梁模型,对蜂窝壁板大变形条件下的弯曲变形进行分析,给出了蜂窝芯面内等效弹性模量理论计算公式。通过有限元仿真和力学实验的对比分析,验证了非线性理论计算公式的正确性。得出了等效弹性模量的非线性特性及相同方向和不同方向弹性模量的变化特性。研究结果为柔性蜂窝芯层的工程实用化提供了参考。     

校验对中温固化楔形蜂窝夹芯结构复材制件的影响

针对夹芯结构复材制件采用热压罐进罐加压、加温校验过程中表面出现的蜂窝芯开裂、收缩变形等缺陷问题,分析校验过程中不同固化压力对蜂窝芯的变形影响,研究了校验时校验材料铺放的改进方案和固化压力的改进方案,并最终确定进罐校验的固化参数和校验过程的组装方法。为减少分步胶接成型的夹芯结构复材制件多次进罐给蜂窝芯带来的损伤,提出了一种新的常温校验方法,分析在净化间环境下采用预抽方式,通过试验验证考察了不同预抽时间对校验膜的影响。结果得出该常温校验方法有效、校验压痕均匀、清晰可见,可用于楔形结构蜂窝夹芯复材制件分步胶接成型前的校验。     

蜂窝夹芯复合板在方舱中的应用

通过分析现有方舱的发展趋势,讨论了用蜂窝夹芯复合板代替传统聚氨酯泡沫夹芯板的可行性。运用有限元软件ANSYS对蜂窝夹芯复合板的力学性能进行了数值分析,并对样板进行了试验验证,指出蜂窝夹芯板是能在方舱中应用的。     

穿孔对平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧向压缩性能的影响

建立平纹编织面板蜂窝夹芯结构的渐进损伤分析模型来分别研究无损伤面板和单侧面板含穿孔损伤的蜂窝夹芯结构的侧向压缩性能,并将该结果与试验结果进行对照,以验证所建立模型的正确性。考虑到模型具有高度的材料非线性,选用ABAQUS/Explicit求解器进行蜂窝夹芯结构准静态侧向压缩性能的模拟,通过编写VUMAT子程序,分别设置面板和芯子的失效准则及刚度退化模型,选用内聚力模型模拟胶层,完成侧向压缩下蜂窝夹芯结构的渐进损伤分析。研究结果表明：无损伤面板的蜂窝夹芯结构侧向压缩强度受面板的屈曲行为控制,含穿孔损伤的蜂窝夹芯结构侧向压缩强度受含穿孔侧面板基体的抗压缩能力控制,且穿孔损伤会严重降低蜂窝夹芯结构的侧向压缩强度。