一种计及面内面外力学性能的曲面方形蜂窝夹层结构等效模型构建方法技术

本发明专利技术公开了一种计及面内面外力学性能的曲面方形蜂窝夹层结构等效模型构建方法，包括以下步骤：采用解析法、等效应变能原理和等效刚度原理推导由空心四棱台胞元组成芯层的面内、面外等效弹性参数，并结合三明治夹层板理论建立曲面蜂窝夹层结构的等效模型；利用SolidWorks软件建立胞元为空心四棱柱的平面蜂窝芯层的三维几何模型，并采用聚乳酸耗材进行3D打印；进行面板为复合材料的平面蜂窝夹层结构的三点弯曲试验，并与此结构及其等效模型的数值结果比较分析，提出计及面内面外力学性能的曲面方形蜂窝夹层结构等效模型构建方法。本发明专利技术的曲面方形蜂窝夹层结构等效模型构建方法，使夹层结构的等效模型构建更加精确、可靠，以及有效缩短仿真分析的时间和提高优化设计与性能预测的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于蜂窝夹层结构的等效模型构建，尤其是涉及一种考虑芯层的面内面外力学性能进行曲面方形蜂窝夹层结构的等效模型构建的方法。

技术介绍

1、曲面蜂窝夹层结构除了具有质量轻、比强度和比刚度高以及隔音、吸能和稳定性好等优点外，还拥有比平面蜂窝结构更大的表面积，被广泛应用于民用飞机机身、发动机罩以及船体，有效减少了紧固件和零件的数量，达到使结构整体的重量减轻、成本降低、可靠性提高的目的。众所周知，芯层作为夹层结构的主要承载、吸能部件，不仅具有数量多的胞元，而且其几何尺寸与单个胞元的壁长相差较大。需要将芯层划分为较小的单元才能使数值分析结果具有高精度，但这样会导致夹层结构进行仿真分析、性能预测以及优化设计的时间长、效率低。曲面蜂窝夹层结构由于形状复杂和非线性特征会加重上述问题，建立其等效模型是解决这一问题的有效方法。然而，忽略芯层的面内刚度和弯曲刚度将导致等效模型与实际夹层结构的力学性能存在较大误差。因此，有必要建立一个考虑芯层面内、面外力学性能的曲面蜂窝夹层结构等效模型。

2、国内外学者针对蜂窝芯层的等效弹性参数计算以及这些参数对力学性能的影响进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种计及面内面外力学性能的曲面方形蜂窝夹层结构等效模型构建方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的计及面内面外力学性能的曲面方形蜂窝夹层结构等效模型构建方法，其特征在于：在步骤(1)推导计及面内、面外力学性能的曲面方形蜂窝芯层的等效力学参数以及步骤(2)利用三明治夹层板理论建立曲面方形蜂窝夹层结构的等效模型后，制备碳纤维-聚乳酸的平面方形蜂窝夹层结构并进行三点弯曲试验，比较分析此实际结构及其等效模型的试验与有限元结果，进而建立更加精准的曲面方形蜂窝夹层结构等效模型。

3.根据权利要求1或2所述的计及面内面外力学性能的曲面方形蜂窝夹层结构等效模...

【技术特征摘要】

1.一种计及面内面外力学性能的曲面方形蜂窝夹层结构等效模型构建方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的计及面内面外力学性能的曲面方形蜂窝夹层结构等效模型构建方法，其特征在于：在步骤(1)推导计及面内、面外力学性能的曲面方形蜂窝芯层的等效力学参数以及步骤(2)利用三明治夹层板理论建立曲面方形蜂窝夹层结构的等效模型后，制备碳纤维-聚乳酸的平面方形蜂窝夹层结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，佟尧瑞，李伟，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：