局部荷载作用下栅格三明治板的弹性弯曲变形

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1、第31卷第1期Vo1．31No．1井冈山大学学报(自然科学版)2010年1月Jan．2010JournalofJinggangshanUniversity(NaturalScience)文章编号：1674．8085(2010)01—0068～05局部荷载作用下栅格三明治板的弹性弯曲变形王展光，王珍吾，刘利军，单建2(1．井冈【J大学工学院，#I西，吉安3430092．东南大学土木工程学院，江苏，南京210096)摘要：本文将栅格夹心三明治板等效为均匀夹层板，应用Reissner夹层板理论，采用傅里叶级数法，将局部荷载转化为均布荷载形式，利用均布荷载的求解结果，对

2、四边简支条件下几种局部荷载作用下三明治板的弹性小挠度变形进行了分析，可以得到理论解，通过与有限元分析进行比较，两者结果吻合良好。关键词：栅格夹心，三明治板，傅里叶级数，局部荷载中图分类号：0343．2文献标识码：ADOI：10．39690．issn．1674—8085．2010．叭．015ICB]D团CI1_0N0lFSAN【】『WICHⅥ唧田RIO0RESUNI)ERLoCALLoADSWANGZhan．guang，WANGZhen—WU，LIULi-jun。，SHANJianf1．SchoolofTechnology，JinggangshanUniversi

3、ty，Ji’all，Jiangxi343009，China；2．CollegeofCivilEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing，Jiangxi210096，China)Abstact：Sandwichplateswithtrusscoreshavebeenassumedasasandwichpanelwithuniformcores．ThenthebendingdeflectionofsandwichplatesunderlocalloadswerestudiedwithReissnersandwichpanelthe

4、orybymeansoftheFourierseriesexpansion．Theclosed—formsolutionofasimplesupportedsandwichplatewascalculated，anditagreedwellwith3Dfiniteelementanalysis．Keywords：trusscores；sandwichplates；Fourierseriesexpansion；localloads性能进行了广泛的研究。F．W．Zok等【l】从实验和数0引言值模拟两方面研究了金字塔形栅格材料的力学性超轻型金属结构由于实现了结构材料的

5、轻质能Lu[2-31研究了栅格材料的优化；Liu]41把几种有序多功能化，包括高比强、高能量吸收、阻尼、声、栅格结构和泡沫夹心结构、蜂窝夹心结构的超轻热、电磁屏蔽及其多功能化兼容等优点，已成为21质、高比强等性能进行了类比；NathanWicks把实世纪前沿热点，为提高比强度，三明治结构成为发体面板、夹心为栅格材料的三明治板和多孔金属泡展重点之一。有序金属栅格材料是近几年兴起的超沫夹心结构进行简单的类比【5’；HaydnN．G研究了轻型金属热点材料，在航空、汽车、土木工程、船四面体栅格(tetrahedrallatticetruss)、栅格体阵舶等行业防护、热传

6、递、能量吸收等方面有着的广(1atticeblock)、金字塔形栅格(pyramidallatticetruss)泛的需求[I-6]。等的制造加工以及力学性能【6】。近几年，国外学者对有序金属栅格材料的力学收稿日期：2009一I1-20；修改日期：2009—12一l2作者简介：王展光(1977一)，男，江西九江人，副教授，博士，主要从事新型金属结构研究(E—mail：wzg3262396@163．corn)王珍吾(1964一)，男，江西人，副教授，硕士，主要从事建筑环境研究(E—mail：zhenwu．wang@126．com)~刘利军(1979一)，男，湖南人

7、，助教，硕士，主要从事工程造价研究(E-mail：11j781005@163．com)；单建(1946-)，男，江苏人，教授，博士，博导，主要从事大跨结构研究(E．mail：shaniian@hotmail．corn)．井冈山大学学报(自然科学版)图1金字塔形格栅夹层板示意图Fig．1Diagramofsandwichplatewithpyramidaltrusscores目前，国内外学者都是从材料的力学性能入手广义位移、和W与位移函数03、f关系如研究栅格材料及其结构的性能，对栅格材料三明治下：结构在荷载作用下的变形关注较少，本文在研究四=++’一一芸盖，w一

8、一V‘(2)边简支情况四