混合型波纹芯层夹芯结构II型裂纹扩展分层现象的实验与数值研究

摘要整理

本研究通过实验方法评估了混合型波纹芯层夹芯结构在弯曲加载下II型破坏模式下的分层行为。制备了三种不同芯层结构的夹芯板，分别为无增强芯层、梯形增强芯层和三角形增强芯层。通过实验测定了各试件在II型裂纹扩展模式下的应变能释放率(G)。利用实验数据和裂纹扩展照片提取了试件的R曲线，并研究了初始裂纹长度对R曲线的影响规律。研究的最后阶段采用有限元法(FEM)对试件进行了数值模型建立。利用内聚力模型(CZM)模拟了芯层与面板之间的分层行为，提取了试件的载荷-位移曲线，并与实验数据进行了对比验证。研究结果表明，增强型芯层结构相比无增强芯层具有更好的抗分层性能，其中三角形增强芯层表现出最优的能量吸收特性。数值模拟结果与实验结果吻合良好，验证了所建立模型的有效性，为夹芯结构的优化设计提供了理论依据。

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