本文以受剪后横截面仍为一平面但与轴线不再垂直为基本假设,采用能量法建立了一种对泡沫夹层结构粱的弯曲性能进行分析的方法。通过对比试验数据以及有限元的计算结果,得到用该方法可较为准确地预测泡沫夹层结构梁的挠度。通过分析,得到了剪切对泡沫夹层结构梁挠度的影响程度随着梁的跨高比的增大而减小,同时讨论了梁横截面正应变及正应力的分布情况。
泡沫夹层结构通常由质量较轻、强度及刚度较小的泡沫芯体材料和强度及刚度较大的面层材料粘结而成,具有强度高、刚度大、质量轻等优点,因此夹层结构广泛应用于航空航天、船舶、轨道交通、汽车以及建筑等行业。
由于泡沫芯层的剪切模量比较小,泡沫夹层结构在受弯时芯层的剪切变形将会比面板的大很多,这样材料力学中的平截面假设就不再适用。由于夹层结构的特殊性,使得对它进行理论研究变得比较困难,而目前对夹层结构的研究主要集中在实验研究上。本文分别采用能量法和有限元法计算泡沫夹层结构梁在弯曲时的挠度及截面上的正应力与材料力学公式以及文献[8]中的方法进行了比较,还利用文献中的试验数据进行了验证,比较结果表明,采用能量法或有限元法能较为准确地计算泡沫夹层结构梁的挠度;文中还分析了剪切变形对梁挠度的影响程度,以及与梁的跨高比的关系。
资料下载: 剪切对泡沫夹层结构梁弯曲性能的影响.pdf