蜂窝与梯形格构腹板增强泡沫夹芯复合材料防撞装置吸能特性

摘要：

为分析格构腹板增强泡沫夹芯复合材料试件的力学性能及吸能效果,对其进行准静态压缩试验.该试件的面层和格构腹板均使用玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP),芯材则使用聚氨酯(polyurethane,PU)泡沫.由这两种材料制备的试件包括六边形(hexagonal,H)格构和梯形(trapezoidal,T)格构试件.试验结果表明,45°梯形格构试件的荷载-位移曲线最为理想,该试件不但避免了承载力突降的问题,同时也极大的提高了弹性行程.对于六边形格构试件,泡沫密度的提升对试件弹性极限承载力和吸能特性影响较大.基于梯形格构试件所截取基体单元受力情况的分析,得到45.梯形格构试件的等效压缩弹性模量.基于ANSYS/LS-DYNA模拟试件的压缩试验,模拟结果与试验值吻合较好.最后通过船-防撞装置-桥墩的碰撞模拟情况,发现梯形格构复合材料防撞装置对船撞力的削减程度较大,抗撞防护性能更优.

关键词：准静态压缩、力学性能、能量吸收、有限元模拟、防撞装置

所属期刊栏目：42

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;江苏省杰出青年基金

在线出版日期：2023-07-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：236-248