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铝蜂窝板力学性能的考究:三部分明晰!

文章作者:铝蜂窝板厂家 发布时间:2021-03-22 14:55:33 浏览次数:0
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  在铝蜂窝板的力学性能中,平面外压缩和弯曲性能尤为重要。除此之外,就是一些次要的力学性能了,本文也是从这三个方面进行分析阐述,希望大家可以增强认识和理解!下面话不多说就跟我们一起走近力学性能的知识海洋吧!


铝蜂窝板

  铝蜂窝板力学性能考究


  一、铝蜂窝板的平板压缩性能

  许多专家学者对铝蜂窝板的平板压缩性能进行了分析和研究,得出结论:板的变形压缩主要由蜂窝板的轴向变形方式来承担,其压缩过程会经历弹性变形、弹性屈曲、塑性变形等,蜂窝芯的塑性屈曲、大变形(又称密集强化或折叠)然而,压缩过程的每个阶段都因蜂窝材料和制造工艺的不同而不同。采用胶结法制备铝蜂窝板时,蜂窝芯板胶粘剂在弹性变形阶段会发生弹性失稳,而钎焊时只会发生蜂窝芯的弹性变形。在弹性变形阶段后,如果蜂窝结构由合成橡胶等弹性材料制成,孔壁会产生弹性屈曲,应力应变曲线上会出现一个长而几乎平坦的平台。

  如果蜂窝结构由铝合金等塑料材料制成,蜂窝板将产生塑性屈曲或轴向屈服;如果孔壁由蠕变材料制成,蜂窝结构将产生蠕变;如果蜂窝结构由脆性材料制成,蜂窝板将以脆性的方式挤压断裂。大连交通大学迎春分校分别对镁芯蜂窝和铝芯蜂窝的力学性能进行了研究。结果表明,蜂窝的抗压强度主要取决于蜂窝芯的抗压强度。通过增加铝蜂窝芯的厚度或改善其材料性能,可以提高铝蜂窝的抗压强度。另外,通过对Q215普通碳钢蜂窝夹芯板的平面外压缩试验,靖远发现胞壁厚度对初始抗压强度和峰值抗压强度的影响较大,其次是胞壁边长,面板厚度和夹层厚度的影响较小。

  二、铝蜂窝板的弯曲性能

  铝蜂窝板在很多情况下都要承受弯曲载荷,而且由于墙板在弯曲载荷作用下有压缩区和拉伸区,受力情况比较复杂,因此有必要对铝蜂窝板在弯曲载荷作用下的响应进行研究。徐朝阳在研究了木质蜂窝夹芯材料的力学性能后指出,蜂窝板弯曲有四种典型的破坏模式,包括芯部剪切屈曲、芯部剪切破坏、面板屈曲和面板屈服。然而,迎春市对胶结镁蜂窝板的弯曲性能进行了研究,发现镁蜂窝板在面板胶层脱胶后不能继续承受载荷,且不存在渗漏,现有木质蜂窝板屈曲屈服的主要原因是其胶合强度用于蜂窝板的胶粘剂远低于镁蜂窝芯的剪切上限。

  因此,通过提高粘结剂的性能,也可以在一定程度上提高铝蜂窝板的抗弯承载力,但毕竟粘结剂性能的提高有一定的局限性,远远小于钎焊形成的强冶金结合强度。此外,铝蜂窝板的结构参数对其弯曲性能也有明显影响,蜂窝芯壁厚与蜂窝孔边长之比对其弯曲性能有明显影响。随着该比值的增加,复合材料的抗弯强度和刚度增加,抗弯强度的提高更为显著;蜂窝芯的高度越高,复合材料的抗弯性能越好,但压缩性能较差。因此,选择合适的蜂窝结构尺寸,用钎焊代替渗碳可以提高蜂窝的弯曲性能。

铝蜂窝板

  三、铝蜂窝板的其它力学性能

  随着科学技术的发展和数值模拟技术的飞速发展,对铝蜂窝板侧压力和冲击力学性能的研究,以及有限元模拟中静、动态分析模型的建立,引起了专家们的重视。总之,今后铝蜂窝板的研究范围将越来越广,以期开发出应用范围更广、综合性能更好的铝蜂窝板。


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