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《沖擊載荷作用下夾層結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)及失效模式研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、博士學(xué)位論文沖擊載荷作用下夾層結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)及失效模式研究DYNAMICRESPONSEANDFAILUREMODESOFSANDWICHSTRUCTURESUBJECTEDTOSHOCKLOADING葉楠哈爾濱工業(yè)大學(xué)2017年12月國內(nèi)圖書分類號(hào)：O347學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：621密級(jí)：公開工學(xué)博士學(xué)位論文沖擊載荷作用下夾層結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)及失效模式研究博士研究生：葉楠導(dǎo)師：張偉教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)博士學(xué)科：固體力學(xué)所在單位：航天學(xué)院答辯日期：2017年12月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:O347U.D.C:621Dissertation
2、fortheDoctoralDegreeinEngineeringDYNAMICRESPONSEANDFAILUREMODESOFSANDWICHSTRUCTURESUBJECTEDTOSHOCKLOADINGCandidate:YeNanSupervisor:Prof.ZhangWeiAcademicDegreeAppliedfor:DoctorofEngineeringSpeciality:SolidMechanicsAffiliation:SchoolofAstronauticsDateofDefence:December2017Degree-Conferring-Inst
3、itution:HarbinInstituteofTechnology摘要摘要現(xiàn)代戰(zhàn)爭對(duì)于艦艇的性能有著綜合的需求，而諸多需求往往互相矛盾，例如防護(hù)性和機(jī)動(dòng)性，就是其中最典型的一對(duì)。因此在輕量化的前提下強(qiáng)化艦艇的防護(hù)能力一直是各國海軍關(guān)注的焦點(diǎn)，具有重要的意義。而夾層結(jié)構(gòu)憑借遠(yuǎn)超單一材料的力學(xué)性能已經(jīng)在軍用、民用領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用?；诖吮尘埃疚耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)，數(shù)值和理論相結(jié)合的方法，在實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)對(duì)夾層結(jié)構(gòu)在沖擊載荷作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和失效機(jī)理展開研究，對(duì)結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能和吸能特性進(jìn)行分析。主要進(jìn)行了如下工作：進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)的模擬沖擊加載實(shí)驗(yàn)的有效性驗(yàn)證。通過實(shí)驗(yàn)、理論和數(shù)值相
4、結(jié)合的方法定量獲得了泡沫彈的幾何和物理參數(shù)對(duì)產(chǎn)生的沖擊波特征參數(shù)的影響規(guī)律。并據(jù)此在后續(xù)的章節(jié)中進(jìn)行了強(qiáng)度較大的模擬沖擊加載實(shí)驗(yàn)。采用三維數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)，獲得了沖擊載荷加載多種夾層結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和失效模式。對(duì)單層板、分層板、泡沫夾層結(jié)構(gòu)和點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)應(yīng)變、撓度和響應(yīng)速度等進(jìn)行了研究。分析了由不同芯層組成的夾層結(jié)構(gòu)的失效模式及機(jī)理，討論了芯層類型對(duì)結(jié)構(gòu)破壞的影響，研究了結(jié)構(gòu)的失效模式隨載荷強(qiáng)度的變化規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)獲得了夾層結(jié)構(gòu)各構(gòu)成材料的力學(xué)性能。獲得了PVC泡沫的本構(gòu)關(guān)系，分析了密度對(duì)PVC泡沫的力學(xué)性能和吸能特性的影響，獲得了PVC泡沫的應(yīng)變率敏感指數(shù)。獲得了泡沫鋁的本
5、構(gòu)關(guān)系，分析了泡沫鋁的應(yīng)變率敏感性。獲得了5A06鋁合金的本構(gòu)模型參數(shù)。通過實(shí)驗(yàn)和理論的方法對(duì)沖擊載荷加載PVC泡沫夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，分析芯層的幾何和物理參數(shù)對(duì)夾層結(jié)構(gòu)抗沖擊性能的影響規(guī)律；通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值方法對(duì)沖擊載荷加載泡沫鋁夾層結(jié)構(gòu)展開研究，分析前、后面板的厚度及分配對(duì)結(jié)構(gòu)抗沖擊性能的影響規(guī)律?；诮o定變形和給定載荷，對(duì)夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了輕量化分析，提出了PVC泡沫夾層結(jié)構(gòu)和泡沫鋁夾層結(jié)構(gòu)的最終變形預(yù)測公式。獲得了兩種點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程。波紋夾層結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變形表現(xiàn)出面內(nèi)各向異性；而六邊形蜂窩鋁夾層結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變形表現(xiàn)出面內(nèi)各向同性。比較分析了胞元類型和胞元尺寸對(duì)點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)
6、抗沖擊性能的影響。得到了波紋夾層結(jié)構(gòu)和蜂窩夾層結(jié)構(gòu)基于載荷強(qiáng)度的最終變形預(yù)測公式，獲得兩種點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)的臨界破壞強(qiáng)度。-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文本文的研究成果針對(duì)艦艇防護(hù)結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能，可以為夾層結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)提供必要的理論支持和數(shù)據(jù)積累，具有一定的參考和指導(dǎo)價(jià)值。關(guān)鍵詞：夾層結(jié)構(gòu)；動(dòng)態(tài)響應(yīng)；失效機(jī)理；抗沖擊；輕量化設(shè)計(jì)IIAbstractAbstractModernwarfarehascomprehensivedemandsfortheperformanceofnavalvessels,butthedemandsareoftencontradictory,such
7、asprotectionandmobility,whichareapairoftypicalones.Therefore,itisofgreatsignificancefornaviesaroundtheworldtostrengthentheshockresistanceofthevesselsunderthepreconditionoflightweight.Sandwichstructuresareextensivelyappliedinmilitaryandcivilfi
