蜂窝夹层结构失效模式及疲劳性能的试验研究

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1、肖Ａ和＊ＩＩ（ＸＦＡＮＵＭＶＫＲＳＩＴＹ（）ＦＣＨＩＮＡ硕壬学位论文ＭＡＳＴＥ民ＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮＩ面＇．，蜂窝夹层结构失效模式及论文题目；疲劳性能的试验研究Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｎ化ｅｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｓａｎｄｆａｔｉｇｕｅ英文题目ｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｈｏｎ巧ｃｏｍｂｓａｎｄｗｉｃｈｓｔｒｕｃＵｉｒｅｓ：一’屯：作者满譯Ｐ指导教师：植永春日制专业学学位类别；全

2、位专业名称：—水利工程＿＿＾海洋工程■研献自：２０１５年５月２０日谨咲此论文献给所有关心我的人汤洋？窝夹层结构失效横式及巧劳性能的读验研巧学化论义巧巧Ｈ巧ｊ－巧诗巧师签７；巧巧《护：么化员签７；－＼±考Ａ！、ｔ独创ｆ明本人芦明所呈交的学位论文是本人在哥师指导下进行的研究工作及取得的，研究成果。据我所知除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果：，也不包含未获得（注如没有其他需要特

3、别一声明的，本栏可空）或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年０Ｓ月ＩＸ）日学位论文巧校使用巧巧书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，并同意Ｗ下事项：１、学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和巧盘，允许论文被査阅巧借阅。２、学校可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采＂用巧印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论

4、文，同时巧权清华大学中＂国学术期刊（光益版）电子杂志社用于出版和编入ＣＮＫＩ（中国知识资巧总库》，授权中国科学技术信息研究巧将本学位论文收录到＜中国学位论文全文巧据库》。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：为导师签字：签字■於月日期；ＷＳ年Ｍ月ＪＯ日签字日期：巧／Ｓ年从日蜂窝夹层结构失效模式及疲劳性能的试验研究摘要夹层结构在航空、航天等各领域有着广泛应用，，并己经作为主要构件使用然而由于建造成本和技术成熟性问题，其在大型船舶建造领域应用较少。国际海

5、事组织在２０１１年通过Ｔ包括船舶能效设计指数（ＥＥＤＩ）在内的修正案并于２０１３年开始实施，ＥＥＤＩ对船舶能效水平的要求必须依靠采用新型节能技术巧设备来实一现，作为类比强度和比刚度大的构件，金属蜂窝夹层结构可Ｗ在减轻船舶自重方面发挥很大作用，有着光明的应用前景。目前针对该类构件的研究较少，为了推动对其的利用，需要进行更深入的研究。本文Ｗ试验研究为主，结合梁的简单弯曲理论等探讨了铅蜂窝夹层结构在Ｈ，又从唯象理论角度探讨了疲劳寿命问题点弯曲载荷工况下的失效模式问题：夹层结构的失效

6、模式有多种，出现何种失效模式与试件材料及试验条件有关，本文对面板屈服、压入和芯子（剪切）失效Ｈ种模式进行了理论求解。首先借助梁的简单弯曲理论分析了上、下不等厚面板夹层结构中的应力分布，给出了计算一正应力和弯曲切应力的公式并做了定简化，为分析各失效模式打下基础。按照弯曲理论得到了面板失效的临界载荷；在考虑压入失效时使用了两种模型：（１）；面板中产生塑性绞，（２），芯，芯子产生塑性变形面板发生弹性变形子为塑性变一形芯子失效模型中包含了两种合理的变形模式，：出现哪种变形模式与夹层结构几

7、何尺寸和材料特性有关。根据夹层结构的试验规范进行了不同跨距Ｈ点弯曲试验，得到了各试件的载荷－烧度曲线和失效载荷。通过对载荷值、试件变形、应变和试验视频的比对分析，探讨了夹层结构的失效模式和机理。试验中主要出现两种失效模式：压入和一面板屈服，在小跨巧下为压入失效，当跨距増大到定值时为面板屈服，压入失－效中芯子压溃从其商度方向的中间部分开始。不同跨距的弯矩挽度曲线显示剪切荷载在较短跨距时的作用増加。根据失效模式理论建立了失效模式图，将理论结果同试验结果进行了比较，表明对试验所用材料，

8、基于弹性面板的压入模型更加合理。失效理论对试件的失效模式预測准确，也较好预測了理论失效载荷的大小。＝．在尖层结构点弯疲劳试验中，进行了两个芯子排列方向、两种载荷比的疲芳试验一，得到了其中种载荷比条件下试件么巧个芯子排列方向上的疲劳寿命曲线，试验结果表明在载荷水平较大时，，Ｌ向试件疲劳寿命大于Ｗ向而当载荷水，Ｗ平较小时向试件疲劳寿命更长，。么载荷水平较小时疲劳寿命的离散度较大。试件在不同