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閉孔泡沫鋁夾層結構耐撞性研究（十一）

日期：25-05-12 時間：10:32 來源：益榮金屬

閉孔泡沫鋁夾層結構耐撞性研究（十一）

2.3.1失效模式分析（3）

通過觀察，界面分離的主要特點是面板與膠膜分離并且膠膜緊緊地貼附在泡沫鋁上，界面分離的裂紋對稱分布在壓頭的兩側，并可能出現在上界面或下界面，如圖2.8(a)和(b)所示，圖中分別展示了上下界面分離時，泡沫芯層出現撕裂的不同位置。由于CFRP和GFRP沒有鋁合金那樣明顯的塑性變形，因此纖維增強夾層結構的臨界失效模式的壓痕壓入與鋁合金夾層結構的略有不同，前者結構的面板發生彈性變形，但后者主要發生塑性變形；通過分析兩者的載荷-位移曲線，試件在臨界失效模式后，前者的載荷-位移曲線呈上升趨勢，而后者則相反。本章所有試件的彎曲試件的臨界失效模式總結詳見表2.3；臨界失效模式壓痕壓入(IN)主要發生在AL-F1、AL-H20和纖維增強夾層結構試樣中(除CF-F2、CF-F1.5和GF-F2外)；臨界失效模式芯層剪切(CS)出現在AL-F2、AL-F1.5、AL-D25、CF-F2和CF- F1.5試件中；AL-H10和AL-D65出現臨界失效模式界面分離(DB)。出乎意料的是，在GF-F2中觀察到幾乎同時存在兩種臨界破壞模式，即芯層剪切(CS)和壓痕壓入(IN)。因此，面板厚度、芯層高度對夾層結構的臨界失效模式有很大影響，隨著夾層結構面板厚度增加，試樣的剛度增加，結構的承載力增強，臨界失效模式從IN變為CS；此外，不同密度的泡沫芯層胞元大小不同，并且面板與芯層之間界面結合強度有很大差異，隨著芯層密度的增加，芯層胞元變小，面板和泡沫芯層之間膠粘劑剪切強度變小，夾層結構的臨界失效模式由CS逐漸變為DB。

表2.3夾層結構彎曲失效模式及載荷-位移曲線分類

試件編號	臨界失效模式	耦合失效模式	曲線類型
AL-F1	IN	C+DII+S	類型Ⅱ
AL-F1.5	CS	S+DII	類型I
AL-F2	CS	S	類型I
AL-D25	CS	S	類型I
AL-D45	CS	S+DII	類型I
AL-D65	DB	DI+T+DII	類型Ⅱ
AL-H10	DB	DII+S	類型I
AL-H15	CS	S+DII	類型I
AL-H20	IN	C+DI+DII+S	類型Ⅱ
CF-F1	IN	C+S	類型Ⅲ
CF-F1.5	CS	S+C	類型IV
CF-F2	CS	S+C	類型IV
GF-F1	IN	C	類型Ⅲ
GF-F1.5	IN	C+S	類型Ⅲ
GF-F2	CS/IN	C+S	類型Ⅲ

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