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《含缺陷蜂窩夾層板的彎曲力學(xué)性能分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文含缺陷蜂窩夾層板的彎曲力學(xué)性能分析ANALYSISOFBENDINGMECHANICALPROPERTIESOFHONEYCOMBSANDWICHSTRUCTUREWITHDEFECTS尉坤哈爾濱工業(yè)大學(xué)2012年7月國內(nèi)圖書分類號：學(xué)校代碼：10213UDC：密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文含缺陷蜂窩夾層板的彎曲力學(xué)性能分析碩士研究生：尉坤導(dǎo)師：韓杰才教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：工程力學(xué)所在單位：航天學(xué)院答辯日期：2012年7月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:DissertationfortheMasterDegreeinE
2、ngineeringANALYSISOFBENDINGMECHANICALPROPERTIESOFHONEYCOMBSANDWICHSTRUCTUREWITHDEFECTSCandidate：YuKunSupervisor：Prof.HanJiecaiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：EngineeringMechanicsAffiliation：SchoolofAstronauticsDateofDefence：July,2012Degree-Conferring-Institution：Har
3、binInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要近年來金屬蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)由于其諸多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，而由于工藝原因金屬蜂窩結(jié)構(gòu)不可避免的含有一些工藝缺陷。有些缺陷對其使用性能沒有影響，而有些缺陷的存在卻嚴重影響著其使用的安全性，所以本文針對嚴重影響蜂窩板力學(xué)性能的面芯脫焊缺陷進行分析。又因為蜂窩板在結(jié)構(gòu)中作為外部面板主要承受彎曲載荷，所以本文針對蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的彎曲性能進行分析。首先，采用有限元法計算蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的等效剛度矩陣。本文利用蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的一個單胞進行建模，理論上推導(dǎo)出單胞建模所需要施加周期位移邊界條件，在整個計算過程中
4、考慮了蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且單胞計算大大減少了整個剛度矩陣的計算時間，對比計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)面芯脫焊對蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的彎曲性能影響比較大。然后，采用三點彎曲試驗對含缺陷蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的彎曲性能進行分析。在試驗中設(shè)計兩種缺陷尺寸，實驗試件又分為長梁，短梁，薄蒙皮梁和厚蒙皮梁。在進行彎曲實驗之前先通過紅外熱波和超聲波的方法對蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)進行了無損檢測，驗證了蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)所含缺陷是本文所設(shè)計尺寸，然后通過短梁測定蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的剪切強度，通過長梁測得蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的彎曲拉壓強度，通過外伸梁實驗測定蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的彈性模量和蜂窩芯子的剪切模量。最后，通過數(shù)值模擬對在不同條件下含各種缺陷的蜂
5、窩夾芯結(jié)構(gòu)彎曲性能進行分析。利用數(shù)值方法對試驗中采用的含缺陷蜂窩夾芯板的彎曲性能進行模擬分析，并且與試驗結(jié)果進行比較，驗證了數(shù)值分析模型的正確性。分別在室溫和高溫下對不同面板厚度的蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)進行彎曲性能模擬，結(jié)果表明在常溫和高溫條件下當(dāng)面板厚度增加而蜂窩芯子壁厚度不變時彎曲性能受缺陷影響程度隨著蜂窩面板厚度增加減弱。本文還分別對在上面板與芯子之間和下面板與蜂窩芯子之間脫焊兩種情況進行模擬，發(fā)現(xiàn)無論缺陷在上面板還是在下面板，當(dāng)缺陷的尺寸達到一定值時剛加載試件馬上就完全屈服破壞。關(guān)鍵詞：缺陷；蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)；力學(xué)性能；三點彎曲試驗；數(shù)值模擬-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文
6、AbstractRecently,metalhoneycombsandwichstructuresarewidelyusedinaerospacefieldbecauseofitsspecificadvantages.However,therearesomeinevitabletechnicaldefectsinthemetalcellularstructure.Somedefectswon’taffectthemechanicalperformance,butsomeareseriouslyharmfultothesafetyinuse.Basedontheproble
7、m,surfaceandhoneycombde-solderingdefectswhichwillseriouslyaffectmechanicalpropertiesofhoneycombsandwichstructureareanalyzedinthispaper.Becausethehoneycombsandwichstructureisusuallyusedtobearthebendingloadasexternalpanel,thebendingperformanceisalsodiscussedinthispape
