一种剪切加强型蜂窝板制造技术

本发明专利技术公开了一种剪切加强型蜂窝板，由前后面板和加强型蜂窝芯组合而成，其特征在于：所述加强型蜂窝芯包括波纹板和隔板，所述波纹板和隔板相互交替连接而成；位于隔板两侧的波纹板与隔板之间形成连接段和分离段，分离段为两个对称分布的空腔；所述隔板为在厚度方向上开槽的锯齿形，该锯齿形隔板包括至少一个由同高度的槽构成的平台；所述槽位于所述分离段。本发明专利技术蜂窝板连接更加稳固且安全环保，其加入隔板的结构大大增强了蜂窝板的抗剪切能力，拥有更为广泛的应用空间。

A kind of shear strengthened honeycomb plate

【技术实现步骤摘要】
一种剪切加强型蜂窝板
本专利技术属于蜂窝板
，具体涉及一种剪切加强型蜂窝板。
技术介绍
铝质蜂窝结构是一种轻型承载结构，因其具有比强度高、质量轻、稳定性好和环保等优良性能，被广泛运用于航空航天、船舶、汽车工业、建筑工程等多个领域。传统的蜂窝具有正六面体结构，这种结构不仅美观漂亮，而且能承受更高的压力以及拉力。蜂窝是一种各向异性材料，其面内承载力比面外承载力弱，因此蜂窝板在平面内的应用十分有限。但是实际上冲击并不仅仅发生于平面外方向，因此加强平面内的抗剪切性能具有重要意义。随着蜂窝板的应用越来越广泛，蜂窝板的需求量也越来越大，对蜂窝板的抗剪切能力的要求也越来越大。比如在船闸的防撞面板上，船体与船闸门防撞结构的蜂窝面板的撞击角度在10度以内，蜂窝面板在抵抗船体冲击时主要为剪切冲击，法向平台应力需要控制，在该冲击过程中对蜂窝的抗剪性能要求高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，本专利技术提供了一种剪切加强型铝质蜂窝板，本专利技术采用波纹铝板与隔板相间隔方式叠加形成蜂窝芯，并改变蜂窝芯内六边形的内角，大幅增强结构的抗剪切能力。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案如下：一种剪切加强型蜂窝板，由前后面板和加强型蜂窝芯组合而成，其特征在于：所述加强型蜂窝芯包括波纹板和隔板，所述波纹板和隔板相互交替连接而成；位于隔板两侧的波纹板与隔板之间形成连接段和分离段，分离段为两个对称分布的空腔。所述隔板为在厚度方向上开槽的锯齿形，该锯齿形隔板包括至少一个由同高度的槽构成的平台。所述隔板上的开槽均位于隔板的上侧。所述隔板开槽处的高度与波纹板高度比值为0.3-0.7。隔板高度与波纹板高度相同，开槽的宽度与分离段的长度相同。所述波纹板包括第一底面、第二底面和连接在第一底面和第二底面之间的过度面；第一底面和第二底面分别固定在相邻的两块隔板上。所述过度面为斜面，在分离段的空腔为梯形空腔。所述波纹板为波纹铝板，所述隔板为铝板。所述波纹板与隔板采用钎焊连接；所述前后面板与加强型蜂窝芯采用钎焊连接。所述波纹铝板的凹槽内角为120°-150°；横隔板与波纹铝板的厚度比值为0.5-2。本专利技术的有益效果为：通过波纹铝板与隔板相间隔叠加组成蜂窝芯，由于横隔具有较强的剪切抵抗力，这种加强方式比直接增加六边形壁厚、减小胞元尺寸更为高效。控制抗压平台应力相对正六边型胞元形式增幅较小。满足在常规侧撞工况下结构较柔，刚度小，撞击力小的情况。特殊偶发撞击工况，蜂窝结构足够耗能，保护后方主体结构。增加横隔不影响胞壁的局部失稳和层叠压缩，在不影响轴向压缩性能时，保证蜂窝结构仍然具有较长的平台段，较好的缓冲耗能能力，也使抗剪提高效率最高。这样的结构满足多方向受力环境中的使用要求，便于加工且不影响焊接，扩大了蜂窝板的应用空间。本专利技术的有益效果为：采用上述方案，巧妙的采用了锯齿形隔板，锯齿形隔板不开槽的地方连接相邻的两块波纹板，使波纹板之间相互连接在一起，不连接波纹板的位置开槽，避免结构出现局部失稳，使结构便于加工且不影响焊接。将槽统一开在隔板的上侧，通过槽将隔板分成上部和下部两个部分，从而使隔板的上部先屈曲耗能，之后再让下部屈曲耗能。多应力平台，相当于有一个预警的功能，让蜂窝板的破坏不是一次性整体破坏，由于两部分所能承受的抗冲击荷载是不同的，在上半部分破坏到下半部分破坏之间是有时间差的，能起到预警的作用。取值为1/3-2/3之间，考虑到蜂窝板在受到面外冲击荷载时形成的阶梯型应力区范围，如果过大，将无法形成阶梯型应力区，过小添加隔板没有效果。采用不同高度的波纹铝板和隔板相间隔的方式叠加形成蜂窝芯，使得在不影响轴向压缩性能的同时，使蜂窝结构拥有至少一个由同高度的槽构成的平台，每一个平台，都形成阶梯形应力平台区，每多一种开槽深度增加一个应力平台区。多应力平台，有较好的缓冲耗能能力，也提高了结构的抗剪切性能。附图说明图1为本专利技术实施例一蜂窝板的结构示意图。图2为实施例一加强型蜂窝芯的结构示意图。图3为本专利技术实施例二蜂窝板的结构示意图。图4为实施例二蜂窝芯的结构示意图。图5为实施例二中一个平台的隔板的结构示意图。图6为实施例二隔板两个平台的结构一示意图。图7为实施例二隔板两个平台的结构二示意图。图8传统蜂窝板与本专利技术加强型蜂窝板的抗剪切性能的对比实验；图9为传统蜂窝板的应力应变图；图10为本专利技术加强型蜂窝板的应力应变图。图中：1、上面板；2、下面板；3、波纹铝板；4、隔板；41、槽；42、第一平台；43、第二平台；5、连接段；6、分离段。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。实施例一如图1、图2所示，剪切加强型铝质蜂窝板，由上面板1、下面板2、波纹铝板3和隔板4组合而成，加强型蜂窝芯采用多个波纹铝板3和隔板4间隔叠加而成，蜂窝芯是中空的，波纹铝板3的每条边长均相同，相邻波纹铝板3的凹槽与凸槽一一对应。在制作剪切加强型铝质蜂窝板时，每一块波纹铝板3的构造均相同，每一块隔板4的构造均相同，隔板4采用的材料为铝。上面板1、下面板2、波纹铝板3和隔板4采用钎焊连接。上面板1和下面板2互相平行，面板厚度为0.3mm，加强型蜂窝芯的高度为30mm，波纹铝板3的厚度为0.3mm，波纹铝板3中组成六边形的边长为10mm，隔板4的厚度为0.3mm，波纹铝板3和隔板4的高度为30mm，波纹铝板3的凹槽内角为150°。该剪切加强型铝质蜂窝板能应用于船舶防撞面板、建筑工程等。在本专利技术中，隔板4之间的间距还可以根据需求调整为两块波纹铝板3或更多，能满足对不同承载力需求的环境。加强型蜂窝芯的构造巧妙，通过在传统蜂窝芯的基础上添加隔板4，提高了蜂窝板的抗剪切性能及各向承载能力，见图8。这里面带三角形实线表示的是传统蜂窝的荷载位移曲线，深黑色实线表示增强型的荷载位移曲线，采用的是面内荷载，体现增强型的承载能力更高，即它的抗剪切能力高。实施例二如图3、图4所示，具有阶梯形平台应力的铝质蜂窝板，由上面板1、下面板2、波纹铝板3和隔板4组合而成，多个波纹铝板3和隔板4间隔叠加形成蜂窝芯，波纹铝板3的每条边长均相等，相邻波纹铝板3的凹槽与凸槽一一对应。在制作具有阶梯形平台应力的铝质蜂窝板时，每一块波纹铝板3的构造均相同，每一块隔板4的构造均相同，隔板4采用的材料为铝。上面板1、下面板2、波纹铝板3和隔板4采用钎焊连接。上面板1和下面板2互相平行，面板厚度为0.3mm，波纹铝板3的厚度为0.3mm，波纹铝板3中组成六边形的边长为10mm，隔板4的厚度为0.3mm，波纹铝板3高度为30mm，隔板4的下半部分高度为15mm，隔板4锯齿形部分高度为30mm、宽度为10mm，波纹铝板3的凹槽内角为150°。在本专利技术中，隔板4之间的间距还可以根据需求调整为两块波纹铝板3或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种剪切加强型蜂窝板，由前后面板和加强型蜂窝芯组合而成，其特征在于：所述加强型蜂窝芯包括波纹板和隔板，所述波纹板和隔板相互交替连接而成；位于隔板两侧的波纹板与隔板之间形成连接段和分离段，分离段为两个对称分布的空腔。/n

【技术特征摘要】
1.一种剪切加强型蜂窝板，由前后面板和加强型蜂窝芯组合而成，其特征在于：所述加强型蜂窝芯包括波纹板和隔板，所述波纹板和隔板相互交替连接而成；位于隔板两侧的波纹板与隔板之间形成连接段和分离段，分离段为两个对称分布的空腔。


2.根据权利要求1所述的剪切加强型蜂窝板，其特征在于：所述隔板为在厚度方向上开槽的锯齿形，该锯齿形隔板包括至少一个由同高度的槽构成的平台；所述槽位于所述分离段。


3.根据权利要求2所述的剪切加强型蜂窝板，其特征在于：所述隔板上的开槽均位于隔板的上侧。


4.根据权利要求2所述的剪切加强型蜂窝板，其特征在于：所述隔板开槽处的高度与波纹板高度比值为0.1-1.0。


5.根据权利要求2所述的剪切加强型蜂窝板，其特征在于：隔板高度与波纹板高度相同，开槽的宽度与分离段的长...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡建国，张骞，
申请(专利权)人：南京东创工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32