复合材料学报

作者：赵志勇, 袁昊, 刘闯, 李玉军, 孙立帅, 王俊彪,

关键词：Nomex蜂窝芯, 倾斜胞壁, 压剪复合, 力学响应, 坍塌强度,

成形具有一定曲率的夹层结构时，需要将蜂窝芯铣削成曲面形状，造成蜂窝胞壁呈一定倾角，进而降低蜂窝夹芯结构面外承载能力。为了定量化分析面外载荷作用下倾斜胞壁蜂窝芯的力学性能，建立了倾斜胞壁蜂窝芯面外压剪复合有限元模型，并通过设计专用Arcan夹具实现蜂窝芯的面外压剪复合加载，用于验证模型的有效性。对比仿真与实验结果，发现蜂窝芯压剪响应及胞壁变形模式吻合较好。利用验证的有限元模型对胞壁倾角范围为0°~40°的蜂窝芯在面外压剪复合载荷下的力学响应进行了研究，结果表明随着蜂窝胞壁倾角的增大，蜂窝芯面外承载能力逐渐降低；当胞壁倾斜角由0°增加到40°，初始应力峰值下降最大幅度为47.7%，平原阶段强度下降幅度为29%；进一步分析了倾斜胞壁蜂窝芯截面芯格尺寸与胞壁倾角的几何关系，将倾斜胞壁蜂窝芯等效为具有相同截面尺寸的垂直胞壁蜂窝芯，推导了倾斜胞壁蜂窝芯在面外压缩及剪切载荷作用下的坍塌强度，揭示了胞壁倾角对蜂窝芯坍塌强度影响机制。

来源：2023年第1期

《复合材料学报》期刊编辑部

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