闭孔泡沫铝夹层结构耐撞性研究（十四）

2.3.2结构响应分析---B

　　　类型Ⅲ和类型IV载荷-位移曲线是纤维增强夹层结构弯曲工况下的两条典型荷载-位移曲线。Ⅲ型曲线的特点是临界载荷后载荷仍呈上升趋势，如图2.12(a)和(c)所示，O到A属于弹塑性阶段；当试件到达点A时，出现临界失效模式的压痕压入(IN)；在点A之后，载荷-位移曲线仍呈上升趋势，当到达B点时，如果泡沫芯层出现剪切裂纹，则载荷BC缓慢增长，如图2.12(a)所示；如果泡沫芯层没有出现剪切裂纹，载荷沿着BD缓慢变化，如图2.12(c)所示，当试件到达D点时，下面板纤维断裂，整体失去承载能力。

　　　类型IV荷载-位移曲线的O到A阶段与之前讨论的曲线相似，属于弹塑性阶段，并在A点发生了临界失效模式，即芯层剪切失效(CS),与类型Ⅲ曲线不同的是，类型IV临界载荷之后载荷发生下降，如图所示2.13(a)所示；在B点之后，压头正下方面板凹陷和芯层泡沫出现压缩现象，如图所示2.13(b)所示，载荷也随之增加，这种现象的机理与曲线Ⅲ的临界失效模式IN之后的载荷变化相似；C点后，泡沫芯层出现明显剪切裂纹，载荷逐渐下降。虽然从荷载-位移曲线形状和趋势来看，类型IV曲线与类型Ⅱ曲线很相像，但两者的失效机理是存在差异的，前者在C点处出现泡沫剪切裂纹，而后者则出现下界面失效并且后者的载荷下降得更快。

   为了研究夹层结构的尺寸参数对荷载-位移曲线类别的影响，表2.3列出了各试件在弯曲试验中荷载-位移曲线所属曲线类型。对铝合金夹层结构而言，面板越厚，芯层密度越小，芯层厚度越薄的夹层结构，其荷载-位移曲线更容易趋向类型I；面板越薄，芯层密度越高，芯层越厚的夹层结构，其载荷-位移曲线更容易趋向类型Ⅱ。对纤维增强夹层结构而言，所有玻璃纤维夹层结构和试件CF-F1的荷载-位移曲线属于IV型，而面板较厚的碳纤维夹层结构的荷载-位移曲线更易于趋向类型Ⅲ。