蜂窝式夹层板耐撞性能研究

       蜂窝式夹层板因有结构轻、强度高等优越的力学性能使其在卫星、飞机、高速列车、快艇等轻型交通系统中得到了广泛的应用。为了了解该结构的横向抗撞性能，利用有限元仿真软件M SC /Dytran分析了蜂窝式夹层板结构在横向冲击载荷作用下的损伤变形、碰撞力、能量吸收、耐撞性指标：并与等效平板进行了比较分析：讨论了结构尺寸参数和耐撞性能的关系。研究结果表明：蜂窝式夹层板具有良好的耐撞性能：结构密度是影响结构耐撞性能的关键因素：夹芯层高度对结构的耐撞性影响不大，随夹芯层高度增加结构吸能增加。

      夹层板优越的力学性能使其在卫星、飞机、高速列车、快艇等轻型交通系统中得到了广泛的应用。夹层板结构通常由夹芯层结构及上下蒙皮通过焊接或胶接而成，根据设计的具体要求，夹芯层结构形式多样，主要有圆柱、六棱柱金属薄片、桁架、泡沫铝、折叠结构等结构形式；上下蒙皮的材料可以为铝合金、高强度钢、钛及其合金等。蜂窝夹层板曾被视为无刚性结构，随着一些制造、粘接等关键技术的解决，蜂窝夹层板的优越性逐步被设计者应用，蜂窝夹层板的结构效率高，用于结构设计中主要有以下优点：比强高、减少焊缝焊接工作量及焊接变形、绝缘性能好、设计多功能性、强降低噪音等。夹层板冲击问题是复杂的非线性瞬态响应，除此之外夹层板本身结构较为复杂，有限元模型的建立方式，结构尺寸的大小、材料参数、网格单元尺寸的选取对于数值仿真分析其力学特性都是至关重要的。数值仿真分析夹层板受冲下的力学特性建立有限元模型的方法目前主要有2种H1：第一种是蒙皮采用二维板单元模拟、夹芯层采用三维体单元模拟：第二种方法是夹芯层及蒙皮板均采用二维的板单元模拟。本文采用第2种方案建立有限元模型，利用M SC /Dytran进行数值仿真研究。

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