層級(jí)夾芯結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的力學(xué)特性,輕質(zhì)高強(qiáng),失效模式豐富,具有分災(zāi)設(shè)計(jì)概念中分災(zāi)構(gòu)件“結(jié)構(gòu)保險(xiǎn)絲”的特性,受到許多研究者的關(guān)注。本文通過(guò)理論分析、仿真模擬、樣件實(shí)驗(yàn)三者相結(jié)合,研究了二級(jí)層級(jí)三角形夾芯結(jié)構(gòu)在壓縮載荷作用下的失效機(jī)理。結(jié)合現(xiàn)有理論,對(duì)6種失效模式按面板屈服失效、面板屈曲失效進(jìn)行了分類(lèi)總結(jié),對(duì)結(jié)構(gòu)的部分失效模式名義承載力表征公式進(jìn)行了修正。通過(guò)各失效模式的占優(yōu)關(guān)系調(diào)整了二級(jí)層級(jí)三角形夾芯結(jié)構(gòu)失效機(jī)理圖,在失效機(jī)理圖上選點(diǎn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)樣件,使用光敏樹(shù)脂通過(guò)3D打印制作,進(jìn)行了壓縮實(shí)驗(yàn),并利用ANSYS對(duì)樣件模型進(jìn)行了線性屈曲分析。具體內(nèi)容如下:(1)基于彈性薄板理論與夾層板穩(wěn)定理論,采用不同的受力分解方式,對(duì)二級(jí)層級(jí)三角形夾芯結(jié)構(gòu)失效模式的部分理論公式進(jìn)行了修正,提高了板模型對(duì)結(jié)構(gòu)失效載荷的預(yù)測(cè)精度。通過(guò)失效模式間的占優(yōu)關(guān)系調(diào)整了板理論下的失效機(jī)理圖,修正后的失效機(jī)理圖各失效模式的占比有所不同。(2)找到了二級(jí)層級(jí)三角形夾芯結(jié)構(gòu)這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的樣件制作方式,即通過(guò)Lite800HD型3D打印機(jī)用光敏樹(shù)脂9000制作。對(duì)光敏樹(shù)脂進(jìn)行了母材實(shí)驗(yàn),測(cè)得其力學(xué)性能。(3)根據(jù)母材特性,基于梁...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 層級(jí)結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 夾芯結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 層級(jí)夾芯結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 二級(jí)層級(jí)三角形夾芯結(jié)構(gòu)的失效機(jī)理分析
    2.1 引言
    2.2 典型工況下的受力分析
    2.3 板穩(wěn)定理論分析
        2.3.1 對(duì)邊簡(jiǎn)支對(duì)邊自由的彈性矩形薄板穩(wěn)定理論分析
        2.3.2 對(duì)邊簡(jiǎn)支對(duì)邊自由的夾層板穩(wěn)定理論
    2.4 二級(jí)層級(jí)三角形夾芯結(jié)構(gòu)典型工況下的失效機(jī)理分析
        2.4.1 面板屈服失效
        2.4.2 面板屈曲失效
    2.5 MATLAB構(gòu)建失效機(jī)理圖
    2.6 本章小結(jié)
第3章 實(shí)驗(yàn)與有限元仿真
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)樣件制作的探索
        3.2.1 鋁板試做實(shí)驗(yàn)樣件模型
        3.2.2 3D打印技術(shù)試做實(shí)驗(yàn)樣件模型
    3.3 母材實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理
        3.3.1 引言
        3.3.2 母材實(shí)驗(yàn)試件準(zhǔn)備
        3.3.3 母材拉伸、壓縮實(shí)驗(yàn)
            3.3.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器及裝置
            3.3.3.2 實(shí)驗(yàn)原理
            3.3.3.3 張貼應(yīng)變片
            3.3.3.4 實(shí)驗(yàn)加載
        3.3.4 母材實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
            3.3.4.1 彈性模量E
            3.3.4.2 泊松比υ
    3.4 壓縮實(shí)驗(yàn)樣件尺寸設(shè)計(jì)
        3.4.1 引言
        3.4.2 基于梁理論與板理論的失效模式實(shí)驗(yàn)樣件尺寸設(shè)計(jì)
        3.4.3 基于板理論的失效模式實(shí)驗(yàn)樣件尺寸設(shè)計(jì)
    3.5 樣件單軸壓縮實(shí)驗(yàn)
    3.6 ANSYS有限元仿真
    3.7 本章小結(jié)
第4章 實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果分析
    4.1 引言
    4.2 壓縮載荷作用下板模型與梁模型失效模式的驗(yàn)證
    4.3 壓縮載荷作用下板模型3種不同失效模式的驗(yàn)證
    4.4 大夾層板與底板夾角ω改變時(shí)對(duì)板模型的影響
    4.5 壓縮載荷作用下板模型混合失效模式的探討
    4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者攻讀學(xué)位期間的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3748302