朱小芹
,
刘华
复合材料学报
首先给出了两端可移点阵材料夹芯简支梁受到均布冲击载荷时的刚塑性动力响应分析,然后将理论预测的夹芯梁中点的最大挠度和结构响应时间与有限元结果进行了比较,理论预测结果与有限元计算结果一致性较好.通过与质量和材料相同的单层实心梁进行对比分析,证实了点阵材料夹芯简支梁具有很好的抗冲击性能.通过对四棱锥夹芯简支梁进行拓扑构型设计,发现两端可移夹芯简支梁的最大挠度和结构响应时间对芯层的相对密度和相对厚度、面板与杆元的夹角十分敏感.随着夹芯梁所承受的单位面积冲量增大,夹芯梁中点的挠度增大.通过对由应变率敏感的304不锈钢制成的四棱锥桁架夹芯梁进行精细有限元分析,发现当考虑应变率效应时,梁的最大挠度小于不考虑应变率时的最大挠度.
关键词:
点阵材料
,
夹芯梁
,
动力响应
,
有限元
陈悦
,
朱锡
,
李华东
,
朱子旭
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160121.001
为研究复合材料夹芯梁在轴压作用下的屈曲、后屈曲特性及承载能力，进行了试验研究与有限元仿真。首先，开展了系列复合材料夹芯梁屈曲特性试验，研究了铺层比例、梁长度、表层厚度及芯层厚度等因素对其屈曲、后屈曲破坏模式及极限承载的影响；然后，基于非线性屈曲理论，采用三维内聚力界面单元模拟面芯脱粘，并引入初始预变形及材料损伤准则对复合材料夹芯梁在轴压下的屈曲特性及极限承载进行仿真研究。结果显示：界面脱粘是屈曲破坏的重要模式；仿真计算的极限承载与试验结果相比，误差控制在10%以内。所得结论表明该方法可有效预报复合材料夹芯梁的后屈曲路径、破坏模式及极限承载。
关键词:
复合材料
,
夹芯梁
,
屈曲
,
破坏模式
,
承载能力
