格构增强泡沫夹芯复合材料管侧向压缩

以聚氨酯泡沫为夹芯层、玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)为面层和格构腹板,运用真空导入工艺制备了4个参数不同的复合材料圆管,对其进行了侧向压缩试验,分析格构数量等参数对结构承载性能的影响。基于能量法,运用等效十字模型将格构腹板和泡沫芯材等效为均质材料,得到其面内等效弹性模量。运用层合理论推导了复合材料管在侧向压缩下的荷载和位移关系,并与试验值进行了对比,研究表明:随着格构腹板数量增加,构件的极限承载力逐渐增大;对比试验结果与理论分析,格构腹板增强构件较无格构腹板构件误差较小;层合理论适用于界面协同能力较好、面层与芯材不易剥离的结构。

格构腹板增强泡沫夹芯复合材料准静态压缩吸能试验

复合材料夹层结构具有轻质高强、弯曲刚度大、耐腐蚀、可设计性强、抗冲击、吸能效果好等特点,用玻璃纤维增强复合材料制作面板和格构腹板,以聚氨酯泡沫作为芯材,采用真空导入成型工艺,制备格构腹板增强泡沫夹芯复合材料试件。保持试件的平面尺寸不变,改变腹板间距、腹板高度、腹板铺层数和泡沫密度等参数,对试件进行准静态轴向压缩试验,对比研究其吸能性能。得到以下结论:格构腹板间距和厚度对抗压承载力和吸能性能影响较大,而泡沫芯材的密度影响较小;该新型复合材料的抗压承载力以及吸能性能随着腹板所占的体积比增大而增大,格构腹板对芯材的承载及吸能增强效果显著。