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閉孔泡沫鋁夾層結構耐撞性研究（二十八）

2.6本章總結

本章主要對不同面板材料以及不同幾何參數的泡沫鋁夾層結構進行彎曲實驗，分析結構在彎曲工況下的失效機理及耐撞性能，結合仿真計算方法分析兩種臨界失效模式模式應力分布特征，根據以上分析，結論如下：

(1)在固支邊界條件以及彎曲加載工況下，泡沫鋁夾層結構的臨界失效模式主要為壓痕壓入(IN)、芯層剪切(CS)和界面分離(DB)，試件面板較薄，泡沫芯層較厚的情況下，更容易趨向于壓痕壓入失效(IN)；泡沫密度越高，泡沫芯層厚度較薄，試件更容易趨向于界面分離(DB)。而后屈曲模式主要是幾種臨界失效模式的演變失效模式的組合。

(2)對不同面板厚度的鋁合金夾層結構而言，臨界失效載荷隨面板厚度的增加呈現正增長趨勢，吸能和比吸能則不然。對不同面板厚度的碳纖維夾層結構而言，隨著碳纖維夾層結構面板厚度的增加，臨界失效載荷和吸能均有增大趨勢，比吸能則不然；與此不同的是，玻璃纖維的各耐撞性指標(臨界失效載荷、總吸能和比吸能)隨面板厚度的增加依次增加。

(3)對面板為1mm的泡沫鋁夾層結構而言，從面板為GFRP到CFRP再到A16061的夾層結構來看，其臨界載荷和總吸能是依次增多的；對面板為1.5mm的夾層結構而言，從面板為GFRP到CFRP再到A16061的夾層結構來看，其臨界載荷是依次增加的，而其總吸能和比吸能是依次減少的；對面板為2mm的夾層結構而言，CF-F2總吸能最多，比吸能也最大，有著最優的耐撞性。從三種面板材料的夾層結構來看，鋁合金夾層結構有最大的臨界載荷，但綜合三個尺寸的吸能和比吸能來看，碳纖維夾層結構有著較為穩定的耐撞性能，而耐撞性能最佳者需要視面板的厚度而定。

(4)鋁合金夾層結構的臨界載荷、總吸能以及比吸能隨芯層高度的增加而增加，而對其芯層密度而言，只有臨界載荷與芯層密度呈正增長趨勢。此外，在彎曲工況下，選擇同質量的芯層時，增加試件的芯層高度比增大芯層密度更能提高試件的耐撞性能。