新型褶皱夹芯结构的设计及其力学性能分析

发布时间：2022-01-08 22:49

　　本文回顾了褶皱夹芯结构构型提出的由来,并对褶皱夹芯结构的研究现状进行了归纳、总结,设计一种双层的褶皱夹芯结构,并对该新型褶皱夹芯结构的加工工艺、面外压缩性能、抗冲击性能、抗弯曲性能。第一,制备工艺方面,夹芯结构芯子的制备是非常重要的过程,其制备出来芯子的质量,直接影响到试验结构的有效性与否。在制备芯子的时候,一定需要先预热模具,温度不能太低,太低的话不可以使碳纤维编织布软化,这样如果使用强力将纤维预浸料压入模具中去时,会造成纤维扭曲变形,预浸料中树脂不均匀,这些问题都极有可能使结构的性能下降。第二,该夹芯结构的平面压缩性能方面。本文通过对该新型褶皱结构准静态平压实验和模拟,研究该新型夹芯结构的平压性能与静态吸能效果。平压试验表明,当芯子的相对密度较低的时候,芯子比较容易出现屈曲失效,这种情况下载荷的承载力急剧到几乎没有承载力,显然该相对密度芯子吸能方面不具有优势;随着芯子相对密度的提高,当芯子厚度为3层碳纤维编织布的时候,该结构的平压性能出现了变化,结构在早期到达极限载荷峰值后,承载力并没有下降那么迅速,而是下降到原来承载力的一半的水平,并且该应力水平维持到结构压实阶段。可以预见到,该... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

用于构建机身的树脂浸渍芳纶纸褶皱芯子结构示意图

褶皱芯子制备工艺的趋于完善以及其力学性的、高强度、轻质的复合材料芯子结构受到越来越多工程型的芯子结构有很多名字：折叠结构、折纸、三浦、V型子这一称谓。空中客车飞机公司已经对该夹芯结构研究并且投入巨资资助剑桥大学、喀山大学等研究机构等对大GO 和 LUFO，这两项目充分利用该新型芯子在声学和轻叠的飞机机身结构[4]，如图所示，很好了实现合理降噪和时机身内聚水问题也得到了很有效的解决。如图 1-1、图 1-1 用于构建机身的树脂浸渍芳纶纸褶皱芯子结构示意图[5]

发现 Miura-ori 与他们有很强的联系性。通过研究发现，褶皱结构具有很好的可展开性。褶皱结构起源于折纸，也就是通过折叠平面纸的方式同时不拉伸材料，能够将二维结构变为三维的结构，并且能该折叠模式在折痕处并不容易撕裂，图1-5 展示二维折三维的路径示意图[7][8]图 1-5 平板转换成三维褶皱芯子的折叠方案示意图[7][8]由二维平板折为褶皱结构的过程如图 1-5 所示，图中的平行四边形通过红色直Convex fold line Concave fold lineParallelogram

【参考文献】：
期刊论文
[1]V-型皱褶结构的设计及优化[J]. 孔祥宏,王志瑾.  计算机应用与软件. 2014(01)
[2]轻质铝箔V-型皱褶构型板雷达散射性能研究[J]. 王志瑾,徐庆华.  航空学报. 2008(05)
[3]V-型皱褶夹芯板与隔声性能实验[J]. 王志瑾,徐庆华.  振动工程学报. 2006(01)
[4]皱褶结构芯格构型的几何设计方法[J]. 王志瑾,Khaliulin VI,Skripkin E.  南京航空航天大学学报. 2002(01)



本文编号：3577425