蜂窝夹芯板相关研究现状

工程应用
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假设方式及研究方向
蜂窝蕊假设 蒙皮假设 • 各项同性 • 薄蒙皮理论 • 正交各项异性 • 厚蒙皮理论（视为Kirchhoff薄板） • 一般各项异性 • 中厚度板壳理论(视为中厚板) 一般情况，将其等效为一均质正交各向异性材料
模型基本分析
建立简化等效模型，得到等效参数。 • 经典梁理论 • 均匀化理论
Allen“反平面”假设:
特点： 夹芯极软（仅能抵抗横向切应力，而忽略其面内刚度和弯曲 刚度） 上、下蒙皮极薄（假定其服从Kirchhoff 假设，只能承受面内 应力，忽略了其抵抗横向切应力的能力） 优点：蒙皮与夹芯的作用单独区分开 缺点:夹芯相对于蒙皮而言具有较大的厚度, 忽略了其面内刚度 和弯曲刚度,在一定条件下会导致较大误差。
蜂窝夹芯板相关研究现状
刘浏 1609源自文库7
目录
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夹芯板分类及特点 蜂窝板特点及工程应用 蜂窝板研究现状 蜂窝板研究前景
夹芯板特点及分类
两块高强度的上下蒙皮和充填其中的软而轻的夹芯组成。 特点：比强度高、比刚度大、隔热隔振性能好，根据芯 材不同性能不同 整体结构不同：离散非均匀性
根据芯材不同性能不同：
轻木芯：高压缩性能 泡沫芯：高绝热性能 蜂窝芯：高剪切性能 蜂窝芯材质不同：树脂基夹芯结构，金属夹芯结构
蜂窝夹层板结构
优点 • 高强度质量比 • 良好隔振、隔热性能 缺点 • 加工过程复杂 • 几何复杂性大
（离散非均匀性） 结构特点：
当夹芯板承受弯曲载荷时，上蒙皮被拉伸，下蒙皮被压缩，芯子传递 剪切力。 从力学角度分析，它与工字梁很相似，面材相当于工字梁的翼缘，芯 材相当于工字梁的腹板。其不同的是芯材与面板不是同一种性质材料， 芯材是分散的，而不是集中在腹板上
均匀化理论
常用在具有周期分布性质材料的分析中，实施它的可以是解析法或数值法。 看成是胞元模型在板平面内周期重复构造而成的，并且在宏观和 细观两种尺度上描述周期重复结构，利用虚位移原理，位移和应 力可展开成关于两种尺度之比 （0 < << 1）的渐近展开式。
试验法
• 侧压试验（面内等效弹性模量） • 三点弯曲试（面外等效剪切模量） • 剪切试验
其他研究与前景展望：
其他研究：
• 大变形问题 考虑非线性因素 塑性弹塑性分析 • 加工缺陷 芯体失稳变形 芯体缺失
前景展望
• 在非常温，尤其是高温条件下，蜂窝芯层 等效参数的研究 • 基体各向异性材料的蜂窝研究
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应用Bernoulli—Euler梁理论
将芯层视为服从剪切变形理论的正交各向异性层，每个胞壁看 做一个两端固支的梁。
利用Timoshenko梁理论（对厚蜂窝芯层）
分析结果
此后研究，大多以此为基础上进行进一步 修正与改进。
均匀化理论（ homogenization theory）
经典梁理论，
即Gibson公式及其修正公式所给出的等效弹性 数只有在相对密度较小(小于0．25)时才与实际 相吻。 存在不足： 均无法体现蜂窝芯三块壁板结合处的应力集中 现象及固有的弹性特征的影响。