影響蜂窩氧化鋁板剝離強(qiáng)度的因素。

蜂窩氧化鋁板最早應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域中,采用室溫固化、環(huán)氧膠膜與熱塑性膠膜連續(xù)復(fù)合等3種不同的蜂窩氧化鋁板生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量差異。介紹蜂窩氧化鋁板質(zhì)量檢測(cè)中剝離強(qiáng)度的測(cè)試方法.其設(shè)計(jì)理念源于仿生學(xué),由于其具有重量輕、強(qiáng)度高、剛性大、隔熱隔聲等一系列優(yōu)點(diǎn),又廣泛應(yīng)用于建筑、軍工、能源、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的蜂窩氧化鋁板均為膠粘蜂窩板,其強(qiáng)度、使用壽命以及允許的工作環(huán)境在很大程度上受膠粘劑制約。用焊接法制造的蜂窩氧化鋁板,其接頭為冶金結(jié)合,其力學(xué)性能明顯高于其它同規(guī)格的膠粘產(chǎn)品。因此,研究和開(kāi)發(fā)具備優(yōu)良性能的焊接蜂窩氧化鋁板具有十分重要的意義。

 近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)蜂窩板的面內(nèi)力學(xué)性能和面內(nèi)等效參數(shù)研究較多,而對(duì)蜂窩板面外力學(xué)性能,尤其是蜂窩板在動(dòng)態(tài)沖擊載荷作用下的研究較少,為了拓展其應(yīng)用領(lǐng)域,有必要對(duì)蜂窩氧化鋁板的抗沖擊性能進(jìn)行研究。本文以釬焊蜂窩氧化鋁板為研究對(duì)象,試驗(yàn)基礎(chǔ)上,借助計(jì)算機(jī)模擬仿真軟件ANSYS,模擬了蜂窩氧化鋁板平壓以及受鋼球撞擊的過(guò)程,提高效率的同時(shí),為進(jìn)一步的理論研究、產(chǎn)品設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。本文研究?jī)?nèi)容和結(jié)論主要包括：1對(duì)蜂窩氧化鋁板面外力學(xué)參數(shù)進(jìn)行推導(dǎo),介紹了焊接蜂窩氧化鋁板準(zhǔn)靜態(tài)平壓與動(dòng)態(tài)沖擊試驗(yàn),焊接蜂窩氧化鋁板平壓過(guò)程中蜂窩芯變形主要經(jīng)過(guò)四個(gè)階段,分別為彈性變形、塑性變形、壓潰變形、密實(shí)化階段。焊接蜂窩氧化鋁板受鋼球撞擊后,上面板形成永久性塌陷凹坑,撞擊區(qū)域下蜂窩芯層發(fā)生壓潰變形,上面板與蜂窩芯層之間沒(méi)有發(fā)生剝離和被穿透現(xiàn)象。2利用ANSYS有限元模擬軟件研究蜂窩芯結(jié)構(gòu)參數(shù)(蜂窩芯邊長(zhǎng)、蜂窩芯壁板厚度、蜂窩芯邊長(zhǎng)厚度比、蜂窩芯邊長(zhǎng)高度比)對(duì)釬焊蜂窩氧化鋁板平壓性能的影響。發(fā)現(xiàn)增大(減小)蜂窩芯壁板厚度,減小(增大)蜂窩芯邊長(zhǎng),蜂窩氧化鋁板抵抗平壓能力升高(降低)當(dāng)蜂窩芯邊長(zhǎng)較小(較大)時(shí),蜂窩芯壁板厚度對(duì)蜂窩板整體平壓性能影響較小(較大),且尺寸參數(shù)tc/l相同時(shí),蜂窩芯邊長(zhǎng)越大(越小),蜂窩板平壓強(qiáng)度越高(越低)當(dāng)結(jié)構(gòu)參數(shù)h/l不斷增大時(shí),蜂窩氧化鋁板平壓強(qiáng)度呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)。3利用ANSYS有限元模擬軟件模擬了焊接蜂窩氧化鋁板受到鋼球撞擊的過(guò)程,分析研究了蜂窩氧化鋁板的變形、應(yīng)力分布等信息,并研究不同沖擊能量和蜂窩板結(jié)構(gòu)參數(shù)(蜂窩芯密度、蜂窩芯高度、面板厚度)對(duì)沖擊形變以及吸收能量的影響。獲得結(jié)論為,鋼球沖量越大,鋼球與蜂窩氧化鋁板碰撞接觸峰值力越高,接觸時(shí)間越短。蜂窩氧化鋁板受沖擊凹痕深度、損傷面積越大,且蜂窩氧化鋁板吸收能量與沖擊動(dòng)能比值越高。增加蜂窩芯層密度可以有效抵抗沖擊形變,密度越大,碰撞接觸時(shí)間越短,接觸峰值力越高。密度增大(減小)使得蜂窩芯層吸能比例增加(減少),面板吸能比例減少(增加),對(duì)結(jié)構(gòu)總吸能影響不大。蜂窩芯層高度對(duì)蜂窩氧化鋁板沖擊形變、能量吸收影響較小,蜂窩芯層高度的確定主要是為了考慮結(jié)構(gòu)布局以及與蜂窩芯邊長(zhǎng)有一定比值。面板厚度與沖擊形變呈反比,面板厚度對(duì)蜂窩氧化鋁板能量吸收影響較小。