外面板加强铺层对蜂窝夹层结构力学性能的影响

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1、总第193期直升机技术GeneralSerialNo.1932017年第3期HELICOPTERTECHNIQUENo.32017文章编号:1673-1220(2017)03-026-04外面板加强铺层对蜂窝夹层结构力学性能的影响赵军峰，张桥(中国直升机设计研究所，江西景德镇333001)摘要以试验为基础，结合理论分析与有限元仿真结果，研究了外面板加强铺层尺寸对蜂窝夹层结构力学行为和承载能力的影响，探究了蜂窝夹层结构试验件在压缩和拉伸载荷作用下的失效模式，进一步探讨了外面板加强铺层尺寸对其失效模式的影响，给出了外面板加强铺层对结构承载力的影响关系

2、，为含缺陷蜂窝夹层结构的工程使用与修理提供参考。关键词蜂窝夹层结构;缺陷;力学性能中图分类号:V214.6文献标识码:AInfluenceofOuterPanelReinforcementforMechanicalPropertyofHoneycombSandwichStructureZHAOJunfeng，ZHANGQiao(ChinaHelicopterResearchandDevelopmentInstitute，Jingdezhen333001，China)AbstractThispaperstudiedthemechanicalprop

3、ertyofHoneycombSandwichStructure(HSS)withdefectsandrepairedinoutsidepanelbasedonexperimentalinvestigation，theoreticalanalysisandfi-niteelementmethod.ThefailuremodesofHSSwerestudiedundertensileandcompressiveloads.Theinfluenceofouterpanelsizeonfailuremodewasresearchedbasedonthe

4、oreticalanalysisandfiniteel-ementmethod.Furthermore，therelationshipsofouterpanelsizewithHSS’spropertywereprovidedintheend.ThisstudycanprovideadvicesforthefollowingapplyandrepairofHSSwithdefects.KeywordsHoneycombSandwichStructure;defects;mechanicalproperty蜂窝夹层结构通常由两层或多层面板(或称蒙0

5、引言皮)中间夹以蜂窝组件制成，蒙皮主要传递剪切载蜂窝夹层结构作为高比强度、比刚度和高抗疲荷，蜂窝主要增加抗弯刚度。蒙皮与蜂窝之间通过劳性能的新型材料，在航空航天等领域得到了广泛二次固化或共固化成整体结构。蜂窝夹层结构制作应用。譬如，空客公司发布的全复合材料直升机工艺复杂，产品质量的制约因素多，其制造过程中极H160，其主要框、梁和整流罩都大量采用蜂窝夹层易产生缺陷。结构。由于蜂窝夹层结构的制造凝聚了很高的劳动价收稿日期:2016-10-24作者简介:赵军峰(1989-)，男，甘肃会宁人，硕士，助理工程师，主要研究方向:含缺陷材料的力学性能分析。2

6、017年第3期赵军峰，张桥:外面板加强铺层对蜂窝夹层结构力学性能的影响·27·值，因此，结构的可利用性受到广泛关注。对含缺陷区域进行局部修理。修理时考虑不同的修理状态蜂窝夹层结构力学性能的评估和修理后结构的承载(完全修理和修理后含缺陷两种情况)，具体修理方能力研究受到了国内外学者的广泛关注。其中，夏法如图3所示。[1]明凯等研究了蜂窝芯脱粘对蜂窝夹层板侧压强表1铺层信息[2]度的影响。赵鹏成结合理论分析与试验方法研铺层编号材料方向究了含缺陷蜂窝夹层结构的稳定性、静承载能力和1-1，1-7，2-1，抗冲击性能。孔祥皓、杨凯[3，4]等人研究了含不同

7、5224/CF3052/4045°2-2a，2-6a，2-7类型缺陷蜂窝夹层件的破坏模式和性能曲线。邹1-8a，5224/CF3052/4090°[5]静等人探究了含缺陷蜂窝夹层结构的验收准则。1-2a，1-3，1-5，2-4a，5224/U-3160/370°对于缺陷尺寸或程度较小且满足强度要求的含缺陷2-8a，5224/EW110C45°结构，工程上在明确其力学性能后视情况允许使用。1-1而对于大多数导致结构承载能力严重降低的缺陷，1-2a1-31-51-7缺陷区通常需要经过修理后才能投入使用。1-8a1010本文以试验为基础，研究蜂窝夹层结

8、构外面板加强铺层对结构力学性能的影响，为工程上此类缺对称面陷的修理和使用性能评估提供参考。2-8a2-73010102-6a1试验2-4