资源描述：
《金属蜂窝材料的弹塑性屈曲临界应力值.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第29卷第4期力学季刊Vol.29No.42008年12月CHINESEQUARTERLYOFMECHANICSDec.2008金属蜂窝材料的弹塑性屈曲临界应力值刘强,黄争呜(同济大学航天航空与力学学院,上海200092))摘要:本文参考Hexcel公司生产的各种规格的金属蜂窝芯,讨论了金属蜂窝芯夹层板承受单轴面外压力时的屈曲模式,发现大多数商用金属蜂窝夹层板受到面外压力作用时发生弹塑性屈曲。基于二维蜂窝结构的代表性单元,建立了金属蜂窝材料弹塑性屈曲的力学模型,进而推导出
2、其临界应力显式公式。该公式反映了蜂窝材料的几何特征及其母材的力学性能,并通过单参数表征金属蜂窝材料的弹塑性屈曲特性。本文还探讨了相对密度和开度角对金属蜂窝材料弹塑性屈曲值的影响规律。最后,通过与已有理论结果和实验结果的比较证实:本文采用的屈曲模式合理,与实验测定值符合较好表明理论预测公式有一定应用价值。关键词:蜂窝材料;夹层板;弹塑性屈曲中图分类号:O34文献标识码:A文章编号:02540053(2008)045156ElastoplasticBucklingCriticalStressofMetalHoneycombL
3、IUQiang,HUANGZhengming(CollegeofAerospaceEngineeringandMechanic,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Abucklingmodelofasandwichpanelwithametalhoneycombsubjectedtoanoutofplaneuniformaxialcompressiveforcewasinvestigated.Ithasbeenfoundthatmostmetalhoneycombsofdi
4、fferentdimensionsproducedbyHexcelCorporationwillundergoelastoplasticbucklingwhenthesandwichpanelissubjectedtooutofplanecompression.Basedonarepresentativeunitcellfortwodimensionalhoneycombstructures,anelastoplasticbucklingmodelwasestablishedandtheexplicitformulaforcrit
5、icalbucklingstresswasobtained.Theformulaisthefunctionofgeometricalparametersofthehoneycombandthemechanicalpropertiesofbasematerial.Asingleparameterwasusedtocharacterizetheelastoplasticbucklingbehaviorofmetalhoneycombstructure.Theinfluenceoftherelativedensityandtheopening
6、anglesofhoneycombstructureonitselastioplasticbucklingwasalsodiscussed.Acomparisonofthepredictedresultsbythepresentmodelandbyexistingmodelswithavailableexperimentsindicatesthatthepresentmodelisapplicable.Keywords:honeycombmaterial;sandwichpanel;elastoplasticbuckling
7、金属蜂窝是由金属骨架形成的蜂窝孔周期性排列得到的一种新型复合材料。它具有超轻质、高比刚度、高比表面积等优点以及优良的抗冲击能力、耐热防腐、导热、导电、隔热、隔音、蓄能、吸能减震、电磁屏[1]蔽性能等。因此,这种材料已成为航空航天、交通运输、电子、能源、化工、机械、建筑等领域的新宠。尤其是在卫星、航天器、飞机上采用的夹层板的芯层广泛地使用了金属蜂窝材料。近些年来,随着石油价格的不断上涨和节能减排的需要以风电为代表的洁净能源的发展日益受到重视。目前,2~3兆瓦的大功率风力发电机叶片已经投产发电,更大功率的风机叶片正在研制。因为其体积巨大,要求
8、制造叶片的材料具收稿日期:20080123基金项目:国家高科技研究发展计划(863计划)项目(2006AA03Z555)作者简介:刘强(1980),男,山西大同人,博士.研究方向:蜂窝夹
