复合材料夹层结构情况分析.pptVIP

上下面板中点处的位移为: i=1:上面板 i=2:下面板 对应的应变 i=1:上面板 i=2:下面板 由假设(1),上下面板只承受面内载荷 由层合板的内力公式: 整个夹层板的内力为 i=1:上面板 i=2:下面板 蜂窝夹层结构的密度计算 7 蜂窝夹层结构的工程计算 Honeycomb Sandwich Construction 面板:由于弯曲引起的正应力 芯材:剪应力,强度,刚度 面板: 高强,高模量材料制造:Carbon-Epoxy Glass/epoxy 金属 粘接层 泡沫塑料 金属/非金属 蜂窝 波纹板 栅格 粘接层: 剪应力 Face Sheet Adhesive Honeycomb core Adhesive Face Sheet t1 t2 1 r c c h r , H H t r , 2 r ) 2 ( 2 1 H c t t t h h + + - = h 蜂窝夹层结构的密度 abh abh abt abt abt c c H H r r r r r + + + = 2 2 2 1 1 c H H H h t t t h t h t h t r r r r r ) 2 1 ( 2 2 1 2 2 1 1 + + - + + + = c d θ c d ts c r ) cos )( cos ( ) ( s s s c t c c d t c d + + + = q q r r 正六变形蜂窝 c t s s c r r 54 . 1 = 弹性性能 蜂窝壁材料的弹性模量 (3) 参考文献 AB挠度 AB伸长量 弯曲+拉伸 等效应变 第8 夹层结构分析 层合板在承受弯曲载荷时,远离中面的铺层可提供较大的抗弯刚度, 因此在设计受弯矩的结构物时把弹性模量大,强度高的材料配置在远离中面的部位, 中面附近受力较小,可以使用强度和模量较低的材料. 夹层结构 夹层结构分析基础 弯曲时: 面板主要承受面内拉伸,压缩,面内剪应力 芯材主要承受横向剪应力,且沿厚度均匀分布, 假设 1)薄的面板只承受面内应力 2)芯材主要承受横向剪应力,且沿厚度均匀分布, 3)夹层板变形时, 且不计 对应力的影响 均等于零 夹层板的受力分析与几何要素 由于面板为层合板,芯材为各向同性材料构成的夹层板,并作用弯矩 由假设(2),对于芯材 横向剪力 芯材厚度 如果芯材的剪切模量为Gc,横向剪切应变 常数 积分后 夹层板变形时芯材的转角 参考面的面内位移 凹槽 （2）原材料 ③粘接剂（树脂） 制造蜂窝夹层结构用的树脂分蒙皮用树脂、蜂窝用树脂和蜂窝与蒙皮粘接用树脂。根据夹层结构的使用条件，可分别选用环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、有机硅树脂及邻苯二甲酸二丙烯酯等。 制造蜂窝胶条时，通常采用环氧树脂、改性酚醛树脂、聚醋酸乙烯酯胶和聚乙烯醇缩丁醛胶等。在这些胶粘剂中，环氧树脂粘接强度高，改性酚醛树脂价格低，故应用较多。 聚醋酸乙烯酯胶无毒，价格便宜，可以室温固化，但用此胶制造的蜂条，不能浸聚酯胶胶液，因为聚酯树脂中的苯乙烯能溶解聚醛酸乙烯，使蜂条开胶、破坏。 （3）蜂窝夹芯制造 生产玻璃布夹芯材料时，主要是胶接拉伸法。 其工艺过程是: 先在制造蜂窝芯材的玻璃布上涂胶条， 然后重叠粘接成蜂窝叠块， 固化后按需要蜂窝高度切成蜂窝条， 经拉伸预成型， 最后浸胶，固化定型成蜂窝芯材。 制造蜂窝夹芯叠块的胶条上胶法，可以采用手械涂胶，也可以使用机械化涂胶。  蜂窝生产线（NOMEX、铝蜂窝） Nomex蜂窝浸渍机 蜂窝拉伸机 Nomex蜂窝涂胶机 铝箔清洗机 涂胶机2台、拉伸机1台、浸胶设备1套、切纸机1台、片切机1台、铝箔清洗及表面处理机1台、锯切机1台 （4）蜂窝夹层结构制造 玻璃布蜂窝夹层结构制造技术分湿法和干法两种。 ①干法成型 此法是先将蜂窝夹芯和面板作好，然后再将它们粘接成夹层结构。 为了保证芯材和面板牢固粘接，常在面板上铺一层薄毡（浸过胶），铺上蜂窝，加热加压，使之固化成一体。这种方法制造的夹层结构，蜂芯和面板的粘接强度可提高到3MPa以上。 干法成型的优点主要是产品表面光滑，平整，生产过程中每道工序都能及时检查，产品质量容易保证.缺点是生产周期长。 ②湿法成型 湿法成型是面板和蜂窝夹芯均处于未固化状态，在模具上一次胶接成型。 生产时，先在模具上制好上、下面板，然后将蜂窝条浸胶拉开，放到上、下面板之间，加压（0.01～0.08MPa）、固化，脱