建立蜂窩芯層有限元模型,并基于廣義胡克定律分析蜂窩芯層中胞元數(shù)目對面內等效彈性模量的影響。具體算例表明:蜂窩芯層橫向胞元數(shù)變化對其面內橫向等效彈性模量影響較小,對縱向等效彈性模量影響較大;縱向胞元數(shù)變化嚴重影響蜂窩芯層面內橫向等效彈性模量,但對縱向等效彈性模量影響較小。同時得到結論:當蜂窩芯層縱向尺寸與橫向尺寸比值小于1.3時,其面內橫向等效彈性模量小于縱向等效彈性模量;反之,橫向等效彈性模量大于等于縱向等效彈性模量;對于大尺度結構,可建立縮比模型求解其等效彈性模量。
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蜂窩板結構由于具有剛度大、質量輕、隔振性能好、耐沖擊等特點,被廣泛地應用于航空、航天等領域。蜂窩板結構通常由上、下兩層蒙皮及中間蜂窩芯層組成。蒙皮可為單層金屬層,也可為按不同角度鋪設的多層纖維層或纖維增強樹脂層。蜂窩芯層可為正六邊形、菱形、矩形等,正六邊形蜂窩芯層由于用料省、制造簡單及結構效率最高,成為最通用的結構。目前,大型通用有限元軟件Ansys及Nastran等都沒有蜂窩結構單元庫,無法通過設置結構參數(shù)與材料參數(shù)直接建模,目前一般通過設置結構等效參數(shù)來建模。
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