面外压缩载荷下多层夹芯板的理论分析与数值研究

采用理论分析与数值模拟相结合的方法对多层梯度夹芯板在面外压缩载荷作用下的变形规律与能量吸收性能进行了研究。基于超折叠单元理论，建立了单层、双层及三层梯形夹芯板平均压缩力(MCF)的理论分析模型。在此基础上，建立了多层梯形夹芯板的有限元模型，研究了面板厚度、芯层厚度及芯层底角对三层梯形夹芯板力学性能的影响。研究结果表明：理论预测与数值模拟结果吻合较好；三层梯形夹芯板中面板厚度对结构比吸能(SEA)的影响较小，芯层的厚度和底角影响较大。面板厚度由0.5 mm增加为1.0 mm,比吸能从10.93 J/g增加为10.98 J/g,而面板厚度变为1.5 mm时，比吸能减小为7.54 J/g。随着芯层厚度和底角的增加结构的比吸能增加，当芯层厚度由0.5 mm增加到1.5 mm时，比吸能变为原来的4.69倍；芯层底角为63°时结构的比吸能是底角为30°的4.29倍。