夾層板復雜彎曲極限強度性能研究

       夾層板結(jié)構(gòu)被廣泛用于艦船和海洋T程，其結(jié)構(gòu)在復雜彎曲狀態(tài)下的極限強度能夠反映其在面內(nèi)載荷與面外載荷共同作用下的承載極限，因此，復雜彎曲極限強度對于夾層板結(jié)構(gòu)的安全性能評估越來越重要。通過夾層板結(jié)構(gòu)在初始彎曲狀態(tài)下的軸向壓縮試驗和數(shù)值模擬，分別得到其載荷位移曲線，并分析該夾層板的極限強度特性。結(jié)果表明：在軸向壓縮載荷達到極限載荷前，夾層板的軸向位移增長緩慢，一旦超過極限強度，結(jié)構(gòu)的承載能力迅速降低，并伴隨著位移的緩慢增長直至夾層板開裂破壞；夾層板的主要破壞模式為蒙皮與芯材分層以及芯材壓縮破壞；數(shù)值計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好，可用于指導夾層板結(jié)構(gòu)設(shè)計。

       復合材料由于具有比強度高、比剛度高、抗腐蝕、電性能良好等優(yōu)點，被廣泛用于航空航天程、建筑T程、化學T程和車輛T程等領(lǐng)域。

       近年來，隨著艦船對隱身性和輕質(zhì)化的要求不斷提高，開始逐步采用復合材料建造艦船。上世紀90年代，美國海軍實施AEM/S計劃并成功建造了復合材料天線罩，同時法國也建造了“拉斐特”級護衛(wèi)艦，其上層建筑采用的是復合材料夾層板與輕質(zhì)金屬的混合結(jié)構(gòu)形式；挪威皇家海軍和瑞典海軍分別建造了當時最大的全復合材料巡邏艇（“盾牌”級）和全復合材料輕型護衛(wèi)艦（“維斯比”級），采用的均是夾層板結(jié)構(gòu)形式；美國采用一體化復合材料上層建筑概念設(shè)計并建造了新一代的隱身艦船DDG1000，將艦船隱身技術(shù)發(fā)揮到了極致。

       夾層板結(jié)構(gòu)包括蜂窩夾層板和點陣夾層板等形式，其中“蒙皮一芯材一蒙皮”的夾層板形式在艦船領(lǐng)域應用最為廣泛。蒙皮一般采用玻璃纖維、碳纖維、芳綸或混合纖維形式，而芯材則一般采用PVC泡沫和輕質(zhì)木材等。由于結(jié)構(gòu)的芯材與蒙皮間具有良好的粘結(jié)強度和抗沖擊性能，因而被廣泛應用于小型艦艇、上層建筑和綜合集成桅桿等方面”。
 
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