复合材料蜂窝夹芯板准静态压痕下屈曲的实验与数值研究

摘要整理

轻质高性能夹芯复合材料结构在各类承载应用中得到广泛应用。实验表明压痕会显著降低夹芯复合材料结构的承载能力。本研究对蜂窝夹芯板进行了大规模准静态压痕实验，系统研究了其压痕行为。研究目标是理解并预测该类复合材料屈曲的起始与发展过程。重点讨论了芯材类型、蜂窝孔尺寸和压头几何形状等关键参数对板材整体能量吸收行为和损伤的影响。同时探索了轻质材料在其他应用领域中的高能量吸收能力。研究发现，这些因素对压痕行为和结构屈曲产生重大影响，主要表现在临界压痕载荷、失效时压痕量和损伤面积等方面。此外，采用ABAQUS有限元程序对孔径d=6.4 mm的铝蜂窝夹芯板（AHS）进行了数值计算，获得相应的临界屈曲载荷。研究结果为夹芯复合材料结构的设计和应用提供了重要参考。

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