闭孔泡沫铝夹层结构耐撞性研

闭孔泡沫铝夹层结构耐撞性研究（十一）

日期：25-05-12 时间：10:32 来源：益荣金属

闭孔泡沫铝夹层结构耐撞性研究（十一）

2.3.1失效模式分析（3）

通过观察，界面分离的主要特点是面板与胶膜分离并且胶膜紧紧地贴附在泡沫铝上，界面分离的裂纹对称分布在压头的两侧，并可能出现在上界面或下界面，如图2.8(a)和(b)所示，图中分别展示了上下界面分离时，泡沫芯层出现撕裂的不同位置。由于CFRP和GFRP没有铝合金那样明显的塑性变形，因此纤维增强夹层结构的临界失效模式的压痕压入与铝合金夹层结构的略有不同，前者结构的面板发生弹性变形，但后者主要发生塑性变形；通过分析两者的载荷-位移曲线，试件在临界失效模式后，前者的载荷-位移曲线呈上升趋势，而后者则相反。本章所有试件的弯曲试件的临界失效模式总结详见表2.3；临界失效模式压痕压入(IN)主要发生在AL-F1、AL-H20和纤维增强夹层结构试样中(除CF-F2、CF-F1.5和GF-F2外)；临界失效模式芯层剪切(CS)出现在AL-F2、AL-F1.5、AL-D25、CF-F2和CF- F1.5试件中；AL-H10和AL-D65出现临界失效模式界面分离(DB)。出乎意料的是，在GF-F2中观察到几乎同时存在两种临界破坏模式，即芯层剪切(CS)和压痕压入(IN)。因此，面板厚度、芯层高度对夹层结构的临界失效模式有很大影响，随着夹层结构面板厚度增加，试样的刚度增加，结构的承载力增强，临界失效模式从IN变为CS；此外，不同密度的泡沫芯层胞元大小不同，并且面板与芯层之间界面结合强度有很大差异，随着芯层密度的增加，芯层胞元变小，面板和泡沫芯层之间胶粘剂剪切强度变小，夹层结构的临界失效模式由CS逐渐变为DB。

表2.3夹层结构弯曲失效模式及载荷-位移曲线分类

试件编号	临界失效模式	耦合失效模式	曲线类型
AL-F1	IN	C+DII+S	类型Ⅱ
AL-F1.5	CS	S+DII	类型I
AL-F2	CS	S	类型I
AL-D25	CS	S	类型I
AL-D45	CS	S+DII	类型I
AL-D65	DB	DI+T+DII	类型Ⅱ
AL-H10	DB	DII+S	类型I
AL-H15	CS	S+DII	类型I
AL-H20	IN	C+DI+DII+S	类型Ⅱ
CF-F1	IN	C+S	类型Ⅲ
CF-F1.5	CS	S+C	类型IV
CF-F2	CS	S+C	类型IV
GF-F1	IN	C	类型Ⅲ
GF-F1.5	IN	C+S	类型Ⅲ
GF-F2	CS/IN	C+S	类型Ⅲ

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