泡沫夹芯结构受撞击后的挠度分析方法技术
【技术实现步骤摘要】
泡沫夹芯结构受撞击后的挠度分析方法及其应用
本专利技术涉及夹芯结构撞击后的变形模式，更具体地，涉及一种泡沫夹芯结构受撞击后的挠度值分析方法。
技术介绍
夹芯板(壳)是由两块高强度的薄表层(承载层)和填充其中用以保证两块表层共同工作的轻质中间层(芯层)所组成。表层通常采用金属、复合材料层板、硬塑料等。芯层可以采用塑料或金属泡沫、栅格材料、蜂窝铝、波纹金属薄片等。这种结构具有重量轻、高能量吸收的特点。因此被广泛应用于航天、航空、军事、汽车等高科技领域。在实际的应用中，被防护物往往是在要求具有质量限制的应用场合中或者面对确定的冲击荷载作用时被使用，这就要求在同等质量情况下，尽可能的降低结构的变形，对被防护物起到更有效的冲击防护作用，并且使吸收能量的过程和效率可以控制，从而实现多孔材料的多目标优化。目前轻量化设计主要使用夹芯结构。因此，针对确定的应用场合，在质量及结构尺寸一定的条件下，如何选取和设计夹芯结构，在冲击载荷作用下，更好地减少结构的整体变形，对于实现泡沫夹芯结构的多目标优化设计有重要意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种泡沫夹芯结构受撞击后的挠度...
【技术保护点】
一种泡沫夹芯结构受撞击后的挠度分析方法，其特征在于，所述夹芯结构包括上、下面板及泡沫夹芯，该结构的挠度分析方法包括如下步骤：1)对泡沫夹芯结构受撞击后的变形状态进行分析；2)根据所述变形状态建立泡沫夹芯结构的上、下面板的速度模型；3)确定影响速度模型的参数值；4)将确定后的参数值代入所述速度模型中，并对上、下面板的速度模型进行时间积分，得到泡沫夹芯结构中下面板的中点位移，即其挠度值。
【技术特征摘要】
1.一种泡沫夹芯结构受撞击后的挠度分析方法，其特征在于，所述泡沫夹芯结构为一种夹芯梁结构，所述泡沫夹芯结构包括上、下面板及泡沫夹芯，该结构的挠度分析方法包括如下步骤：1)对泡沫夹芯结构受撞击后的变形状态进行分析；2)根据所述变形状态建立泡沫夹芯结构的上、下面板的速度模型；3)确定影响速度模型的参数值；4)将确定后的参数值代入所述速度模型中，并对上、下面板的速度模型进行时间积分，得到泡沫夹芯结构中下面板的中点位移，即其挠度值；步骤1)所述变形状态为用于描述结构动力响应的运动三相，所述运动三相分别为运动第一相，运动第二相和运动第三相；所述运动第一相：一个塑性铰在t＝0时在撞击点产生，并分别从跨中点向两个固定端传播，当塑性铰传播到固定端时，第一相结束；所述运动第二相：当上面板的速度比下面板速度大时，上面板继续减速，而下面板继续加速，直到达到共同速度，或芯材达到致密化，第二相结束；所述运动第三相，泡沫夹芯结构发生整体变形，以共同速度减速，直至梁和撞击物静止为止；步骤2)所述速度模型为运动第一相、运动第二相和运动第三相中上、下面板的速度模型；所述运动第一相、运动第二相和运动第三相中上、下面板的速度模型为下述公式：运动第一相，上、下面板的速度模型分别为式中m0为撞击质量，V0表示撞击速度，t表示运动时间，为时间相关的移动塑性铰的位置，Mb0为简化后的下面板弯矩；运动第二相，上、下面板的的速度模型分别为公式中L为夹芯结构的长度；公式(4)、(5)中，σp为芯材对面板的应力，σyC为芯材的屈服强度，Mf0为简化后的上面板弯矩；运动第三相，上下面板以共同速度运动即其中...
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