工艺因素对修理后蜂窝夹芯结构侧压性能的影响

对三种方法修理后复合材料蜂窝夹芯板的侧压性能进行了试验研究, 结果表明, 不同修理方法均可以有效恢复试件的侧压强度, 所有试件侧压强度恢复率均在完好板强度的79%之上。使用k样本Anderson-Darling检验方法对试验结果进行分析, 比较固化温度及固化设备等工艺因素对修理后试件力学性能的影响。结果表明: 使用中温固化材料完成修理不会对修理结构的力学性能造成明显影响, 同时使用热压罐完成修理区域固化通常可以改善修理后试件的力学性能, 但改善程度与试件修理区域的有效高度密切相关; 此外修理时要尽量避免非对称结构引起的附加弯矩对承载能力造成的不利影响。     

胶接修理后边缘闭合蜂窝夹芯板的侧压性能

为研究工艺因素对含损伤边缘闭合复合材料蜂窝夹芯板胶接修理效果的影响,使用不同工艺参数对含单侧蒙皮损伤和穿透损伤的蜂窝夹芯板进行胶接修理,并对修理后结构的侧压性能进行了试验研究.使用k样本AndersonDarling检验方法对试验结果进行分析,以比较固化温度及固化设备等工艺因素对修理后试件侧压性能的影响.结果表明:两种修理方法均可以有效地恢复试件的侧压强度,所有试件的压缩强度恢复率均达到无损伤板的90%以上;使用中温固化材料完成修理会明显降低结构的侧压性能,同时使用热压罐完成固化可以提升修理后试件的侧压强度,但提升程度十分有限;另外修理时要尽量避免非对称结构对承载能力造成的不利影响.     

蜂窝夹层修理结构的弯曲性能试验分析

采用四点弯加载方式研究分析了含损伤蜂窝夹层修理结构的弯曲性能,该夹层结构由碳纤维增强的聚合物面板和蜂窝芯子组成。进一步分析了挖补斜度、挖补方式、损伤程度、修理设备和修理材料对修理板弯曲性能的影响。研究表明,修理板的破坏模式可分为补片边缘折断、补片中面折断和胶层破坏三种,相同破坏模式修理板的名义弯曲强度相近,其中前两种破坏模式修理板的名义弯曲强度与完好板相近,而第三种破坏模式修理板的名义弯曲强度相对较低。所有修理板的名义弯曲强度恢复率基本处于95%以上,同时修理后抗弯刚度也满足修理准则。     

修理工艺对边缘封闭蜂窝夹层结构弯曲性能的影响EI北大核心CSCD

采用四点弯加载方式研究含损伤的边缘封闭蜂窝夹层结构修理后的弯曲性能,同时分析损伤直径、损伤类型和修理设备对修理板弯曲性能的影响。结果表明:所有修理板的抗弯强度恢复率基本处于90%以上;热压罐固化比热补仪固化效果稍好;胶接质量好的前提下,损伤大小对修理效果没有影响,然而损伤越严重,对胶接质量的要求就越高;修理后结构中央的抗弯强度恢复率比结构边缘损伤的高。     

影响蜂窝纸板侧压载荷的主要因素

蜂窝纸板具有强度高，弹性大的特点，因此采用这种材料来加工箱体具有很好的抗压，防振，防潮等突出的特点，是易碎怕压产品的理想包装容器，蜂窝纸板失效的主要形式就是压溃，失去刚性，而蜂窝纸箱的抗压强度，则直接与蜂窝纸板结侧压强度有关，因此研究影响蜂窝纸板中承受侧压载荷的主要因素是相当有必要的，这些因素主要有：     

连接方式对蜂窝夹芯结构抗爆性能的影响规律研究

目的 旨在探究近场空爆载荷作用下蜂窝夹芯结构面板与芯层的连接方式对抗爆性能的影响。方法 分别设计了由激光选区熔化技术打印制备的316L不锈钢一体式蜂窝夹芯结构和分离式蜂窝夹芯结构2种构型,并进行了50 mm爆距的爆炸冲击实验。后又结合数值模拟方法对比分析了一体式、分离式、胶接式和焊接式4种连接方式在爆炸载荷作用下的动态响应过程,并分别从各层结构变形失效、背板最大残余挠度及吸能等角度联合揭示了抗爆性能差异及其影响规律。结果 一体式蜂窝夹芯结构背板最大残余挠度为17.5 mm,相比分离式、胶接式和焊接式,分别减少了47.3%、43.0%、28.3%。爆炸冲击结束后,一体式蜂窝夹芯结构的总塑性应变能和背板应变能占比分别为866.9 J、13.3%,与焊接式蜂窝夹芯结构的相近,但其总塑性应变能较分离式、胶接式分别低4.1%、16.6%,而背板应变能占比则较二者分别低13.8%、14.3%。结论 通过实验与仿真研究,证明了连接强度对蜂窝夹芯结构抗爆性能具有显著的影响,其中一体式结构抗爆性能表现最佳,且连接强度越高,其运动速度越小,响应时间也越短,对其提升防护结构的减震效果具有重要作用。     

木质蜂窝夹芯包装材料抗弯性能研究

根据夹层结构原理,就木质蜂窝夹芯材料抗弯性能进行研究,同时根据三点外伸梁和简支梁原理对夹芯结构的抗弯刚度进行了理论分析.结果表明:木质蜂窝夹芯材料的抗弯性能较原蜂窝纸板大大提高,给出的木质蜂窝夹芯材料抗弯刚度的近似公式可以预测夹芯结构的刚度.木质蜂窝夹芯材料作为一种具有良好性能的绿色包装材料,将会有很好的应用前景.     

复合材料夹芯结构研究现状及其在船舶工程的应用

复合材料夹芯结构由于其优异的比强度、比刚度及较小的表观密度的优点而广泛应用于航空航天、船舶等各个领域。本文从理论研究、仿真分析、实验研究这3个方面出发,综述了蜂窝、泡沫、点阵、褶皱4种夹芯结构在准静态稳定性研究方面的现状。蜂窝夹芯结构的研究较成熟,进一步的研究应集中于应用领域;泡沫夹芯结构在面芯问题方面有待增强,可考虑纤维缝合技术;褶皱夹芯结构理论方面有待进一步研究,潜力巨大;点阵夹芯结构较其他结构抗屈曲能力更强,但是依然存在面芯粘接问题。复合材料夹芯结构在准静态稳定性方面的问题主要集中在面芯粘接方面,纤维缝合技术可以有效增强面芯性能,该方面的研究对增强复合材料夹芯结构稳定性有较强的潜力。

     

复合材料蜂窝夹芯结构低速冲击位置识别研究

进行了碳纤维增强复合材料蜂窝夹芯结构的低速冲击实验,采用一种基于应力波和免疫遗传算法的冲击载荷定位方法对蜂窝夹芯结构上的低速冲击载荷进行分析和定位。首先,通过一组事先确定冲击位置的低速冲击载荷产生的冲击应力波实验数据,使用小波变换方法对其在时频域进行分析,获得多个频率上冲击应力波在蜂窝夹芯结构中的传播速度;然后在此基础上,考虑蜂窝夹芯结构中应力波的各向异性特性,采用免疫遗传算法对未知的低速冲击载荷进行位置识别。实验研究结果表明了该方法的可行性和有效性     

含不同形状分层缺陷蜂窝夹层板的压缩性能

对含面板/夹芯界面中央分层缺陷复合材料蜂窝夹层板的压缩性能进行了试验研究和理论分析,考察了一种圆形分层和2种矩形分层缺陷对其压缩强度的影响,并采用子层局部屈曲模型对压缩强度进行了计算。结果表明：无缺陷夹层板表现为总体失稳破坏,而对于含分层缺陷的夹层板,则视分层形状及其大小的不同而表现出不同的破坏机制。对于矩形缺陷的长边与载荷方向垂直的夹层板,一般情况下面板子层局部屈曲对夹层板的最终破坏不起控制作用;对于矩形缺陷的长边与载荷方向平行的夹层板,表现为总体失稳破坏。压缩破坏过程中,面板子层屈曲起控制作用的夹层板,子层局部屈曲模型能够比较精确地预测其压缩强度。     

一种新型自粘接预浸料-Nomex蜂窝板面-芯结合强度关键影响因素试验研究

以Nomex蜂窝和新型自粘接预浸料作为试验材料,通过采用均压板的共固化工艺制备蜂窝夹层板.采用滚筒剥离方法测试其面-芯结合性能,采用电子显微镜等方法观察其蒙皮-蜂窝粘接面、剥离后蒙皮表面结构及蜂窝壁端面的微观形态,并测试了蜂窝壁厚度与蜂窝壁浸渍的树脂成分.结合以上测试结果研究了在采用均压板的制备过程中工艺参数和蜂窝特征对蜂窝夹层板面-芯结合强度的影响规律,并考察了蜂窝夹层板的粘接形式.结果表明:在采用均压板模具的共固化工艺中,一定的升温速率范围内,蜂窝板的面-芯结合强度随着升温速率的减小而增大;而加压时机对蜂窝板的面-芯结合强度的大小没有明显的影响;蜂窝壁端面越粗糙、蜂窝壁树脂层厚度越小,夹层板的面-芯结合强度越好.     

基于有限元法的蜂窝夹层结构稳定性研究

蜂窝夹层结构随面板厚度的逐渐变化会出现不同的屈曲现象。针对连续芯层有限元模型,求出不同面板厚度时结构的屈曲因子,并与经验失稳公式预测值进行对比,两种方法的结果基本吻合。建立考虑芯层几何特征的有限元模型,进行屈曲分析并研究芯层几何参数对结构稳定性的影响。介绍了一种局部屈曲现象——蜂窝壁屈曲,提出了相应的失稳预测分析方法,并与三维有限元分析结果进行比较,验证该方法的正确性。对承受多轴惯性载荷的蜂窝夹层承力筒结构进行稳定性分析,通过改变面板厚度和纵横惯性载荷比,得到一系列有限元解,给出了相关的多轴惯性载荷相关方程。     

一种新型自粘接预浸料-Nomex蜂窝板面-芯结合强度关键影响因素试验研究

以Nomex蜂窝和新型自粘接预浸料作为试验材料, 通过采用均压板的共固化工艺制备蜂窝夹层板。采用滚筒剥离方法测试其面-芯结合性能, 采用电子显微镜等方法观察其蒙皮-蜂窝粘接面、剥离后蒙皮表面结构及蜂窝壁端面的微观形态, 并测试了蜂窝壁厚度与蜂窝壁浸渍的树脂成分。结合以上测试结果研究了在采用均压板的制备过程中工艺参数和蜂窝特征对蜂窝夹层板面-芯结合强度的影响规律, 并考察了蜂窝夹层板的粘接形式。结果表明: 在采用均压板模具的共固化工艺中, 一定的升温速率范围内, 蜂窝板的面-芯结合强度随着升温速率的减小而增大; 而加压时机对蜂窝板的面-芯结合强度的大小没有明显的影响; 蜂窝壁端面越粗糙、蜂窝壁树脂层厚度越小, 夹层板的面-芯结合强度越好。     

Energy absorption diagrams of paper honeycomb sandwich structures

It is very important to evaluate the cushioning properties of paper honeycomb sandwich structures for optimizing pack design. The energy absorption diagram is one method to characterize the cushioning properties of materials. In this paper, we investigate energy absorption and develop energy absorption diagrams for paper honeycomb sandwich structures. Based on static compression experiments, the compressive stress–strain curve is simplified into three sections: linear elasticity, plateau and densification. By considering the factors associated with the structure of paper honeycombs, the energy absorption model is obtained and characterized by the thickness‐to‐length ratio of the honeycomb cell wall. Both theory and experiment show that the compression energy absorption capability increases with the increasing thickness‐to‐length ratio of the honeycomb cell wall, and a good agreement is achieved between the theoretical and experimental energy absorption curves. The proposed method to develop an energy absorption diagram for paper honeycomb sandwich structures can be used to characterize the cushioning properties and optimize the structures of paper honeycomb sandwiches. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

Nomex蜂窝夹层结构真空袋共固化过程蜂窝变形

针对蜂窝夹层板的共固化工艺,以玻璃纤维120斜纹织物/环氧5224体系为面板,以Nomex蜂窝为夹芯材料,研究了蜂窝侧向抗压刚度的影响因素,并通过自行建立的成型过程气压测试装置,分析了芯材内压的影响因素及蜂窝的变形情况。结果表明：对于孔格边长和芯材高度较大的情况,蜂窝侧向抗压能力较小,在真空压力的作用下容易发生变形;芯材内压与芯材内气体的膨胀和预浸料铺层的渗透性直接相关,因此芯材内压受温度制度、预浸料层数和胶膜影响较大;芯材内压对抵抗蜂窝变形起到重要作用,预浸料凝胶前较大的芯材内压有利于抑制蜂窝变形的发生。     

蜂窝夹层结构真空袋共固化工艺过程实验研究

针对蜂窝夹层板的共固化工艺 , 以玻纤/环氧 648复合材料为面板 , 以 Nomex蜂窝为夹芯材料 , 采用真空袋法研究了树脂流动对胶瘤面积和面板孔隙缺陷的影响 , 并通过平拉强度的测试考察了胶接强度与胶瘤面积之间的关系。结果表明: 胶瘤面积随加压时机的推迟先增大后减小 , 并且下面板/芯材胶瘤面积要大于上面板/芯材胶瘤面积 ; 在树脂黏度变化的不同阶段 , 面板中的孔隙消除机制不同 , 并与密封袋内抽气通路的分布有关。力学测试结果发现 , 胶瘤面积的增大有利于平拉强度的提高 , 但当胶接强度超过蜂窝抗拉强度时 , 平拉强度的测试方法存在局限性。      

蜂窝纸板侧压强度实验研究

研究了蜂窝纸板的侧压强度实验方法,实验测量与分析了温度、湿度、加载速率等因素对蜂窝纸板侧压强度的影响.研究结果表明:当温度在50℃以下时,蜂窝纸板侧压强度随着温度的升高而增大,但温度超过50℃时,蜂窝纸板的侧压强度随着温度的升高而减小;当相对湿度提高时,蜂窝纸板的侧压强度随之降低;当加载速率增大时,蜂窝纸板的侧压强度随之增大.