钢蜂窝夹芯板的制备及其压缩性能

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1、辽宁科技大学硕士论戈摘要摘要本文以普碳钢冷轧薄板为原料，采用真空钎焊法制备出了普碳钢蜂窝夹芯板，研究了钢蜂窝夹芯板的成形制各工艺、力学性能的理论计算以及蜂窝结构参数对钢蜂窝夹芯板压缩性能的影响。通过光学显微镜观察了钎焊接头的显微组织，发现焊缝处结合规则紧密，没有不润湿、漏焊、氧化等缺陷。通过拉伸实验测试了钎焊接头的力学性能，钢蜂窝胞壁问钎焊接头的拉伸强度达到200MPa左右，胞壁与面板间钎焊接头的剪切强度达至fJl30MPa左右，其强度完全高于胶粘法，满足力学性能要求。运用材料力学理论，推导了钢

2、蜂窝夹芯板的面外压缩等效弹性模量和抗压强度、露内压缩等效弹性模量和抗压强度等理沦讨+算公式。利用MTS810材料试验机对制备的试样进行了压缩性能测试。讨论了蜂窝结构参数对钢蜂窝夹芯板的面外与面内压缩等效弹性模量和抗压强度的影响。通过理论分析与实验研究发现：面外压缩时，蜂窝胞壁厚度越大，边长越小，钢蜂窝芯和钢蜂窝夹芯板的抗压强度就越商；蜂窝芯高度和面板厚度本身对钢蜂窝芯与钢蜂窝夹芯板的抗压强度几乎没有影响。因此，蜂窝胞壁边长和厚度是影响钢蜂窝夹芯板面外压缩抗压强度的主要因素，同时面板对蜂窝芯起到了

3、约束和稳定作用，钢蜂窝夹芯板的抗压强度要高于相同结构参数的钢蜂窝芯的抗压强度。面内压缩时，随着蜂窝胞璧厚度的增大和边长的减小，钢蜂窝夹芯板抗压强度都缓慢增大；当蜂窝胞壁厚度tw2mm时，蜂窝胞壁边长和胞壁厚度对钢蜂窝夹芯的板抗压强度影响很小：随着蜂窝芯高度的增加，钢蜂窝夹芯板的抗压强度按双曲线规律下降：当蜂窝芯高度h<5mm时，抗压强度显著下降；当蜂窝芯高度h>5mm时，抗压强度缓慢下降，此时蜂窝芯高度对抗压强度的影响很小：随着面板厚度的增加，钢蜂窝夹芯板蘑内压缩抗魇强度显著增

4、加。由此可见，钢蜂窝夹芯板的面内压缩抗压强度主要由面板承受，蜂窝芯只起支撑稳定作用。此外，钢蜂窝夹芯板面内压缩应力一应变曲线分为三个阶段；弹性变形阶段；塑性变形阶段；压实阶段。在塑性变形阶段，变形应力的波谷和波峰重复交替出现。因此，钢蜂窝夹芯板具有良好的缓冲吸能作用。关键词：钢蜂窝夹芯板，真空钎焊，应力一应变曲线，等效弹性模量，抗压强度辽宁科技大学硕士论文ABSTRACTInthepaper'steelhoneycombsandwichpanelspecimenswerefabricatedby

5、vacuunlbrazingwithplaincarbonsteelsheets，andthefabricationtechnology,thetheoreticalcalculationofmechanicalproperties，theinfluenceofhoneycombstructuralparametersoncompressivepropertiesaleinvestigated．ThereareperfectbrazingjointsWithoutimpurityandoxidi

6、zedefectsetcbyopticalmicroscope．Themechanicalpropertiesofbrazingjointsaretestedbytensileandshearexperiments，asaresult，thetensilestrengthofbrazingjointsamonghoneycombcellwallisabout200MPaandtheshearstrengthofbrazingjointsbetweenhoneycombcellwallandpan

7、elisabout130MPa．Itishigherthanbyadhesionandmeetsdemandsformechanicalproperties．Thecalculationformulas，includingtheequivalentelasticmodulusandthecompressivestrengthinout—of-planeandin—planecompression，arederivedtheoretically．Thecompressiveexperimentso

8、fsteelhoneycombsandwichpanelspecimenswereconductedby810MaterialTestSystem．TheinfluenceofhoneycombstructureparametersOiltheequivalentelasticmodulus，thecompressivestrengthinout—of-planeandin-planecompressionisresearched．Bytheoreticalandexperimentalanal