復合材料泡沫夾層結構力學性能與試驗方法

       本文討論纖維增強復合材料與聚合物泡沫組成的夾層結構的剛度、強度及彎曲性能試驗方法；分析了復合材料面層的彈性常數、泡沫芯層的模量和夾層結構的剛度：闡述了夾層結構的應力分布和常見的5種破壞模式：對夾層結構的疲勞強度和沖擊時的力學行為進行了探討。

       由輕質芯體與兩層剛硬堅固的外殼制成的結構件稱為夾層結構。芯體對外殼的分隔增大了結構的慣性矩。而質量幾乎沒增加，得到一個抗彎曲和屈曲載荷的有效結構。它常用于為減小重量的場合。外殼或面材一般是金屬（如鋁）或纖維增強復合材料，芯體是蜂窩、聚合物泡沫、木材等。本文討論纖維增強復合材料與聚合物泡沫組成的夾層結構。探討軌道車輛用復合材料泡沫夾層結構中的一些力學性能及相應的試驗方法。復合材料是由兩種或兩種以上不同化學性質或物理性質的組分復合而成的材料。復合材料具有質量輕、比強高，易于加工和改型、耐腐蝕、可設計性強等優點。涉及到的材料包括碳纖維、玻璃纖維、環氧樹脂和酚醛樹脂等。聚合物泡沫是一種最常見的芯材，主要有聚氯乙烯( PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)、聚甲基丙烯酰亞胺（PMI）、聚醚酰亞胺( PED和丙烯腈_苯乙烯f SAN或AS)。密度從30kg /m3到300kg/m3不等。通常在復合材料中使用的泡沫密度在40 -  200kg /mj之間。夾層結構的力學性能取決于表層和芯部材料的力學性能及幾何尺寸。主要涉及夾層結構的強度和剛度。強度主要指復合材料的拉、壓性能，泡沫的剪切強度，夾層結構的疲勞強庋和沖擊時的力學行為。剛度是指復合材料、泡沫和夾層結構的拉、壓、剪切模量。當車輛設計采用夾層結構時。夾層結構的強度和剛度是十分重要的。

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