铝合金三明治板面外承载特性的有限元模拟和试验研究

通过有限元模拟方法研究了点/面载荷作用下不同长宽比和宽厚比铝合金三明治板的面外屈曲特性,并进行试验验证;通过试验研究了不同尺寸参数铝合金三明治板的面外承载特性。结果表明:模拟得到点/面载荷下三明治板的载荷-位移曲线与试验结果基本吻合,平均相对误差小于5%,证明了有限元模拟的可靠性;三明治板在点载荷下发生整体刺穿破坏,在面载荷下发生芯板压缩破坏。在点载荷下,当宽厚比为13.6时,随着长宽比由0.7增大到1.9,三明治板的破坏载荷先升高后趋于平稳,而当宽厚比为21.4时,随着长宽比由0.4增加到1.2,破坏载荷基本不变,宽厚比21.4的破坏载荷大于宽厚比13.6。在面载荷作用下,随着长宽比增大,屈服载荷降低,宽厚比13.6的屈服载荷大于宽厚比21.4。以3 mm为面外屈曲变形临界值时,点/面载荷作用下三明治板的临界屈曲比均为0.093。