铝蜂窝地板力学性能试验研究

本文报道了对磁悬浮车铝蜂窝地板抗压强度、抗弯强度、抗压刚度、抗弯刚度、拉伸剥离强度、夹层剪切强度、落球撞击试验研究的结果,并对试验结果进行分析讨论.     

铝蜂窝地板力学性能试验研究

本文报道了对磁悬浮车铝蜂窝地板抗压强度、抗弯强度、抗压刚度、抗弯刚度、拉伸剥离强度、夹层剪切强度、落球撞击试验研究的结果，并对试验结果进行分析讨论。     

过载条件下铝蜂窝天线结构静动态响应研究

采用正交各向异性蜂窝夹层板的一种高精度等效分析方法,在MSC-PATRAN平台下建立某铝蜂窝夹层板天线结构有限元模型。重点分析了蜂窝夹层板尺寸对天线板极限承载能力的影响,并用大质量法分析其受冲击载荷的响应结果,得出了适合实际发射要求的结构设计参数,为天线结构优化设计提供工程依据。     

类蜂窝夹层结构振动特性分析及应用研究

对新型类蜂窝夹层结构进行了振动特性研究,运用Hoff理论对类蜂窝夹层结构进行振动特性分析,计算类蜂窝夹层结构在四边简支边界条件下的振动固有频率方程解.并用有限元软件ABAQUS进行振动模态分析与理论值进行对比,结果表明误差保持在10％以内,吻合度较好,检验了理论公式的可行性.在此基础上研究类蜂窝夹芯壁厚和面板与夹层板厚...     

轻质高强类蜂窝夹层结构力学性能分析及优化

创新构形类蜂窝夹层结构相比于传统六边形蜂窝夹层结构,具有更好的力学性能.本文以类蜂窝夹层结构的面板层厚度tf、夹芯层厚度c及胶粘剂层厚度ta为优化参数,采用多目标遗传算法对类蜂窝夹层结构各项力学性能进行优化设计.分析了各厚度参数对夹层结构的力学性能的影响情况,同时探讨了参数协同作用下,各层厚度对力学性能的敏感程度,并根据实际工程应用情况对优化解进行折中选择.研究发现:与优化前的初始值比较,优化后的类蜂窝夹层板在x轴向等效弹性模量增长了8.17％,z轴向等效弹性模量增长了63.08％,xz面内等效剪切模量增长了19.82％,xy面内等效剪切模量减小了26.11％,弯曲刚度增长了45.31％,扭转刚度增大了69.83％,总重量减小了8.26％,较好地改善类蜂窝夹层结构的各项力学性能.该研究为夹层板结构优化设计提供了一定的参考依据,具有重要的创新意义和实用价值.     

不同夹芯复合材料夹层结构的剪切破坏行为

对蜂窝和泡沫夹芯的复合材料夹层结构通过夹具用拉伸试验模拟剪切破坏行为,分析了试验载荷-应变曲线及失效模式,得出应变场分布情况及失效原因,并分别对不同夹层结构的剪切行为进行了有限元模拟。结果表明:夹层结构的失效模式均为沿加载方向的屈曲破坏,并且在中间区域与边界区域之间的区属于纯剪应力区;夹芯材料的横向剪切模量直接影响了复合材料夹层结构的屈曲破坏载荷和失效模式:有限元分析的屈曲模态与试验失效模式较为吻合。     

蜂窝夹层结构夹芯层的近似设计方法

为了得到合理的能满足不同性能要求的蜂窝夹层结构夹芯层构型,提出一种夹芯层的近似设计方法,通过建立多约束拓扑优化模型,在综合考虑可制造性原则的前提下,对不同体分比下的拓扑优化结果进行近似设计,得到蜂窝夹层结构夹芯层的基本胞元构型,并运用有限元方法对所设计的胞元构型进行性能分析,以进一步验证、修改和完善。最后以电动车底盘甲板为对象,运用Abaqus,实现其蜂窝夹层结构夹芯层的近似设计过程和性能分析,结果表明,在整体重量大幅度减轻的同时,刚度和强度性能也得到了较好的满足。     

类蜂窝夹层结构的力学特性研究

创新设计的类蜂窝夹层结构具有良好的力学性能、吸能特性和更大的设计空间.目前大多研究是将夹层结构的胶粘剂层的厚度忽略不计,并且将整个夹层结构的厚度约等于夹芯层的厚度来进行相关力学性能参数的计算.本文基于Gibson夹层结构胞元理论,考虑胶粘剂层的影响因素,对类蜂窝夹层结构进行力学性能分析;运用复合材料力学和材料力学理论以及应变能等效原理推导出类蜂窝夹层结构的等效力学性能、刚度和等效密度计算公式.本文的研究结论可望为进一步研究新型蜂窝夹层结构提供相应的理论支持.     

复合材料起落架舱门结构优化设计

基于有限元软件ANSYS建立复合材料起落架舱门参数化有限元模型,基于三明治夹芯板理论将蜂窝芯层等效为均质的厚度不变的层板,以蜂窝夹芯高度与复合材料面板各铺层厚度为设计变量,以铺层板、蜂窝夹芯的强度,结构稳定性以及结构刚度为约束函数,以结构质量最轻为目标函数,基于ANSYS优化模块首先选择零阶法进行优化得到粗略解,其次选择一阶梯度优化法进一步对夹层结构进行优化设计,得到最优蜂窝芯子厚度、蒙皮各铺层厚度.     

基于拓扑优化的高承载类蜂窝夹层结构设计

针对传统蜂窝夹层结构构型单一、共面方向承载性能不足的问题,以蜂窝夹层单胞体积模量最大化为优化目标,建立蜂窝夹层单胞拓扑优化模型,基于能量均匀化理论进行蜂窝夹层单胞等效属性评价,采用改进的优化准则法求解,得到结构边界清晰的类蜂窝夹层单胞,通过有限元仿真得到了所优化类蜂窝夹层结构的静力承载和抗冲击性能,并通过实验测试了所优...     

复合材料蜂窝夹层板低速冲击损伤模拟及实验研究

复合材料蜂窝夹层板因其良好的力学特性及质量轻等优点在工程中得到了广泛应用,但其抗冲击能力较差。本文研究了复合材料蜂窝夹层板受低速冲击后的变形和损伤情况,采用光滑粒子动力学结合有限元数值模拟方法分析了复合材料蜂窝夹层板受不同能量冲击后的响应,并通过试验和模拟计算结果对比分析,给出了不同冲击能量下复合材料蜂窝夹层板的位移和损伤。研究结果表明:给出的复合材料蜂窝夹层板冲击数值模型能够合理的模拟低速冲击行为,能为工程中复合材料蜂窝夹层板结构受冲击损伤的测定提供参考依据。     

蜂窝芯结构力学特性的实验与仿真研究

负泊松比蜂窝芯结构具有独特的力学性能,有着良好的应用前景,蜂窝芯结构弹性模量的研究是夹层结构设计的基础。文章对蜂窝芯结构模型进行力学性能实验以及ANSYS仿真分析研究,结果表明蜂窝芯结构的弹性模量都是随着t／b的增大而增大,且与理论计算值为同一个数量级,为蜂窝芯结构的工程实用化研究奠定了基础。     

The suggestion of the standardized finite element model through the experimental verifications of various railway vehicle structures made of sandwich composites

In this study, a standardized finite element model for the carbody structures of various railway vehicles made of sandwich composites was suggested. The standardized finite element model for composite carbody structures was introduced and proposed by comparing the results of real structural tests under vertical, compressive, twisting load and natural frequency tests of various railway vehicles. The results showed that the quadratic shell element was suitable to model the reinforced metal frame used to improve the flexural stiffness of sandwich panels compared to beam elements, and layered shells and solid elements were recommended to model the skin and honeycomb core of sandwich panels compared to sandwich shell elements. Also, the proposed standard finite element model has the merit of being applied to crashworthiness analysis just by minor modifications, such as contact conditions and constraint equations.     

基于主动监测技术的蜂窝夹芯结构损伤监测研究

目前，复合材料主要是以蜂窝结构的形式应用于飞机结构中。将应力波因子（SWF）技术与智能材料结构技术相结合，对蜂窝夹芯复合材料的损伤实现在线、主动监测。提出了先将应力波的时域波形微分后再进行傅立叶变换的方法；验证了应力波在蜂窝夹芯复合材料中传播时，其峰－峰值随距离增大呈指数衰减，并提出一种基于最小二乘法的新型应力波因子技术，可有效的剔除传播距离对信号峰－峰值的影响，提高了损伤判别的可靠性和准确性。     

Investigation of low velocity impact behaviors of honeycomb sandwich composites

Honeycomb sandwich composites are used as significant structural members in advanced engineering applications. Thus, it is critical to determine how they behave under impact loading, in addition to other loads. In this study, low velocity impact loading behaviors of honeycomb sandwich composites were experimentally investigated. Almost all of the design parameters of honeycomb sandwich composites were investigated. The results indicated that the core thickness of honeycomb had no effect on the strength of the composite, and the parameter influencing the impact behavior of the specimen the most was the face sheet thickness. When the face sheet thickness of the specimen was increased, the most apparent strength increase was observed in the models using carbon fiber-reinforced composite face sheets. For all face sheet types subject to impact energy of 10 Joules, the upper face sheets of 0.5 mm-thick specimens were perforated.     

复合材料杆梁有限元模拟方法研究

为了能够用匀质各向同性材料杆梁理论来解决非匀质复合材料杆梁的计算问题,文中从复合材料单向层压板材料常数的基本理论出发,论述了用有限元法模拟复合材料杆梁结构的理论和方法,包括如何确定复合材料杆梁的材料常数、抗弯刚度、轴惯矩、中性轴和截面应力等,并通过算例验证了所述理论和方法的正确性。该理论和方法对解决工程实际问题具有重要的参考价值。     

基于匹配追踪的蜂窝夹层复合材料损伤检测

基于Lamb波和匹配追踪时频分析方法,提出一种损伤成像方法,对蜂窝夹层复合材料结构进行损伤监测.首先针对Lamb波传播的特点,提出了匹配追踪方法的快速实现方案,该方法能准确地匹配失真变形的窄带脉冲信号,并识别Lamb波的模态;然后对由压电传感器采集到的Lamb波信号,采用匹配追踪方法提取特征信息,得到Lamb波的能量分布;在此基础上,考虑Lamb波在各向异性结构中传播速度的影响,将损伤处的散射波能量分布和各像素点对比度联系起来,得到损伤图像,将损伤的情况可视化.通过蜂窝夹层复合材料结构实验验证了该方法的可行性和有效性.     

铝蜂窝夹层材料在客车噪声控制的应用研究

铝蜂窝夹层材料是一种采用铝箔和高强度胶黏剂制造的具有蜂窝孔结构的多功能复合材料。针对某客车车内噪声水平较大的问题,采用一种铝蜂窝夹层材料,在综合运用吸声、阻尼、隔声技术的基础上,实现控制客车车内噪声的目的。     

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。