点焊钛合金蜂窝芯平压性能模拟研究.pdf

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1、点焊钛合金蜂窝芯平压性能模拟研究王琦1，童国权1，李晓青2，陈峰1，马振武1，杨钦鑫1(1．南京航空航天大学机电学院，南京210016；2．中航工业贵州飞机有限责任公司，安顺561000)米[摘要】在对蜂窝芯力学性能的模拟研究中，常采用将双层壁之间的连接简化为双层壁厚的建模方法，但其不适用于点焊连接的钛合金蜂窝芯。本文提出利用Ls．DYNA．EDwELD命令建立点焊连接蜂窝芯有限元模型的方法，对钛合金蜂窝芯进行平压模拟研究。同时，进行了钛合金蜂窝芯的平压力学性能试验，并将平压极限载荷值n。。与模拟值进行了对比，结果显示点焊连接蜂窝芯有限元模型的

2、平压模拟误差为6．5％，证明了此模型的准确性。最后，应用此模型得到了平压过程中焊点正拉和剪切力随位移的变化关系，研究了焊点正拉和剪切失效强度对蜂窝芯平压力学性能的影响，结果显示焊点正拉失效强度对蜂窝芯平压极限载荷的影响较大。关键词：钛合金蜂窝芯；有限元模拟；点焊；失效强度；平压极限载荷StudyonCompressSimulationofSpotweldTitanium-AUoyHoneycombCOreW．ANGQil，TONGGuoquanl，LIXiaoqin92，CHENFen91，MAZhenwul，YANGQill)【inl(1．C

3、ollegeofMechanicalandEIectricalEngineering，NanjingUnivers时ofAeronauticsandAs仃onautics，Nanjing210016，China；2．GuizhouAViationAircraRCo．，Ltd．，Anshun561000，China)【ABSTRACT】Inthemechanicalpropertysimulationstudyofthehoneycombcore，itusedtosimpli母theconnectionofthehoneycombwallfora

4、plainofdoublethickness，butit’snotsuitableforspotweldingconnectionofthetitaniumalloyhoneycombcore．ByusingtheLS-DYNA-EDWELDcommand，we丘ndthennitemodelinspotweldingconnectionandstudytheflatpressingsimulationofthetitaniumalloyhoneycombcore．Inaddition，thetitaniumalloyhoneycombcore

5、pressuretestiscarriedoutandthepressureloadiscomparedwithflniteelementresult，whichshowsa6．5％simulationerrorandproVestheaccuracyofthefiniteelementmodel．Finally，therelationshipbetweentensile(shear)strengthanddis-placementisfoundedandthei11fluenceofweldjointtensileandshearstreng

6、thonpressureloadofthehoneycombcoreisstudiedbasedonthismodel，theresultshowsthatthetensilefailurestrengthhasgreaterinfluenceonpressure10adofthehoneycombcorethanshearstrength．Keywords：Titaniumalloyhoneycombcore；Finiteelementsimulation；Spotweld；Failurestrength；PressureloadDOI：10

7、．16080／j．issnl671．833x．2016．18．075蜂窝板也称作蜂窝夹芯板或蜂窝夹层结构板，是由上下两层很薄的高强度面板和中间一层厚而质轻的蜂窝芯经过胶接或焊接而成，其结构如图1所示。一般情况下，中间蜂窝芯层的高度会比面板的厚度高几倍至几十倍，因此，蜂窝夹层板具有相对较低的密度⋯。金属蜂窝板的制作材料主要有碳钢、铝、高温合金、钛合金等。随着航空航天技术的发展，钛合金的低密度，高比强度，耐腐蚀和耐热等优良特性，使其在航空领域的应用越来越广泛心】。蜂窝板的特殊结构形式结+基金项目：南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金项目

8、(ykfjj20150511)。合钛合金的优良特性，使钛合金蜂窝板的性能得到进一步的发挥，与其他材料制作的蜂窝板相比，钛合金蜂窝板具有不可比拟的优势。