夹芯板轴对称脱层分析的高阶模型

研究了夹芯板轴对称脱层问题的附加状态.利用n阶剪切变形理论和最小势能原理,建立了附加状态的微分方程,给出了相应的定解条件,并求出了附加状态的n次多项式解析解答.与采用实体单元的数值结果的比较表明,随着n的增加,模型的精度迅速提高.该文还研究了附加应力的分布规律及波及范围,并得出一些重要结论.     

新型夹芯板斜截面承载力的理论分析

钢筋混凝土夹芯板(CS板)是一种新型的环保、节能型结构构件，在结构中不仅可用作围护结构还可以作为承重构件使用、本文研究目的是对CS板的抗剪性能进行理论分析，阐述其抗剪传力机理；通过对3块CS板进行抗剪实验，观测其受力性能的变化，提出计算模型和计算公式，将用该计算公式所得结果与实测结果相比较，二者吻合较好，该计算模型和公式可供工程设计中参考使用。     

水下爆炸载荷下多层金字塔夹芯板动态响应研究

研究金属夹芯板在水下爆炸冲击下的动态响应规律和抗冲击性能,对提升舰船防护能力有重要意义. 利用等效水下爆炸冲击加载实验装置对双层金字塔点阵夹芯板进行实验,得到了其动态响应规律;结合ABAQUS流固耦合仿真对实验进行模拟,结果与实验误差较小,验证了仿真的有效性. 针对不同参数的多层夹芯板,利用仿真分析了其不同的响应规律,结果表明:多层夹芯板比单层夹芯板有更强的抗冲击性能;夹芯板面板总厚度一定时,拥有较薄前面板和较厚后面板的夹芯板抗冲击性能更强;对于三层夹芯板,其密度排列顺序为BAC和ABC时后面板变形更小,CBA排列的夹芯板抗冲击性能最弱.      

方管增强型GFRP夹芯屋面板的传热性能

研究了夏热冬冷地区方管增强型GFRP夹芯屋面板的传热性能,基于该夹芯板的结构特点和等效传热理论,提出了适用于此类型夹芯板的热传递系数计算公式.采用稳态热传递防护热箱试验,对无填充材料和填充玻璃棉、挤塑聚苯板和聚氨酯泡沫板等4种方管增强型夹芯板的热工性能进行了试验研究.结果表明:该夹芯板热传递系数理论计算结果与试验结果接近,可用于工程上类似结构的热传递系数计算;除无填充材料外,采用玻璃棉、挤塑聚苯板和聚氨酯泡沫板等3种填充材料的方管增强型GFRP夹芯板的传热系数分别为0.553,0.471和0.377 W·m~(-2)·K~(-1),均满足GB 50189—2015《公共建筑节能设计标准》中夏热冬冷地区对于屋面板热工性能的相关要求,其中填充聚氨酯泡沫板的方管增强型GFRP夹芯板的热桥效应最小,更适用于建筑屋面板.     

金属面EPS夹芯板燃烧性能及防火对策研究

本文利用全尺寸多功能释热速率实验装置、热电偶采集有关不同处理方法的EPS夹芯板燃烧的热释放速率的数据并进行分析,得知EPS夹芯板应该用彩钢板覆盖,在板材连接处,应该用铆钉加固和添加防火分隔,为制定防火对策提供了理论基础,同时也为今后的火灾危险源辨识、火灾模拟计算提供了数据基础。     

I-V型夹芯板在近爆冲击波和 破片群联合作用下防爆性能研究

针对民用建筑物墙、板构件提出一种新型的I-V型夹芯板防护结构,采用非线性有限元软件LS-DYNA,开展近爆冲击波和破片群联合作用下I-V型夹芯板的防护性能研究.从质量损失、能量吸收和竖向峰值位移响应3个方面,研究了炸药比例距离、炸药起爆位置对夹芯板防护效果的影响,同时对夹芯板的实际防护性能进行了验证.结果表明：炸药比例距离对I-V型夹芯板的防护性能有较大的影响;不同炸药起爆位置对I-V型夹芯板的毁伤程度不同,在轴向增加起爆点的个数并不能显著增大I-V型夹芯板的毁伤程度;有I-V型夹芯板防护的钢筋混凝土板迎爆面只有少量混凝土脱落,且无钢筋外露,背爆面无混凝土脱落,也无钢筋外露,塑性变形区域较小,整体没有形成贯穿破坏,I-V型夹芯板的实际防护效果 很好.     

爆炸载荷下分层梯度泡沫铝夹芯板的失效模式与抗冲击性能

采用弹道冲击摆系统开展了爆炸载荷下分层梯度泡沫铝夹芯板的变形/失效模式和抗冲击性能实验研究,并配合激光位移传感器得到试件后面板中心点的挠度-时程响应曲线。研究了炸药当量和芯层组合方式对夹芯板试件变形/失效模式和抗冲击性能的影响。实验结果表明,泡沫铝夹芯板的变形/失效模式主要表现为面板的非弹性大变形,芯层压缩变形、芯层拉伸断裂以及芯层剪切失效。在研究爆炸冲量范围内,非梯度芯层夹芯板的抗冲击性能明显优越于所有分层梯度芯层夹芯板。对于分层梯度夹芯板试件,爆炸冲量较小时芯层组合形式对分层梯度芯层夹芯板的抗冲击性能的影响不大,而爆炸冲量较大时,最大相对密度芯层靠近前面板组合形式的分层梯度夹芯板试件抗冲击性能较好。研究结果可为泡沫金属夹芯结构的优化设计提供参考。     

考虑蜂窝高度效应的蜂窝夹芯板稳定性分析

蜂窝芯层等效弹性参数因受表板影响与其高度紧密相关,而传统蜂窝夹芯板稳定性模型未对其加以考虑。本文基于精化锯齿层合板理论,建立了蜂窝夹芯板稳定性模型。模型借助于解析均匀化方法获取蜂窝芯层等效模量,并因引入该方法而能够反映由蜂窝高度改变引起的蜂窝芯子等效模量变化对屈曲载荷产生的影响,即捕捉到了蜂窝芯子的高度效应。以四边简支蜂窝夹芯方板受单向面内压缩载荷作用为例进行了算例分析。算例结果表明,蜂窝芯子高度效应在蜂窝高度较低时明显,随着蜂窝高度增加,高度效应逐渐减弱。此外,高度效应在蜂窝芯层厚度比例较大时明显,随着蜂窝芯层厚度比例的持续下降,高度效应减弱直至消失。     

蜂窝夹芯板的理论研究

讨论了蜂窝夹芯板的基本方程,把互相耦合的含３个未知广义位移函数的３个二阶偏微分方程的联立方程组,通过引进微分算子化成形式上的代数方程组的方法,简化成只含１个中间位移函数的六阶偏微分方程式。使有关蜂窝夹芯板弯曲变形计算大大简化。     

爆炸载荷作用下铝蜂窝夹芯板动力响应研究

采用自行设计的冲击摆实验系统对铝蜂窝夹芯板在爆炸载荷作用下的动力响应进行了系统实验研究,给出了面板和铝蜂窝不同区域的不同变形模态,得到了不同炸药当量对铝蜂窝夹芯板动态响应的影响规律,证实了铝蜂窝夹芯板产生较大塑性变形时,比一般的结构具有更好的能量吸收特性.并利用LS-DYNA对其动力响应进行了数值仿真,考察了炸药起爆、接触界面及上表面接触力对夹芯板变形影响的全过程,得到了板中心的最终变形和芯层的变形模式,与实验结果吻合较好.