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14、往復(fù)荷載作用下泡沫鋁夾芯梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為研究

2.4本章小結(jié)

本章分別從理論和實(shí)驗(yàn)的角度對(duì)東南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院制備的泡沫鋁夾芯梁結(jié)構(gòu)在靜態(tài)三點(diǎn)彎曲荷載作用下的失效行為和承載能力進(jìn)行了研究。并分析了在不同的厚跨比之下，該種結(jié)構(gòu)的不同的力學(xué)性能，為進(jìn)一步研究夾芯梁在往復(fù)荷載作用下的力學(xué)行為奠定了基礎(chǔ)，并且為加工出在往復(fù)荷載作用下性能穩(wěn)定的夾芯梁進(jìn)行了理論分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)了夾芯梁結(jié)構(gòu)。這些理論分析成果也為泡沫鋁夾芯結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用提供了參考 。

本章先給出了泡沫鋁夾芯梁結(jié)構(gòu)的較為成熟的Gibson理論分析過程，實(shí)驗(yàn)研究了不同厚跨比的泡沫鋁夾芯梁三點(diǎn)彎曲載荷下的力學(xué)行為。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)夾芯梁的三點(diǎn)彎曲過程是一個(gè)非線性過程，主要有兩個(gè)階段：彈性變形階段和塑形破壞階段。結(jié)構(gòu)的承載力極限值也隨著厚跨比的增大而增大，但是結(jié)構(gòu)的承載力穩(wěn)定性卻隨著厚跨比的增大而降低，也就是說，厚跨比很大的夾芯梁結(jié)構(gòu)承載力波動(dòng)很大，結(jié)構(gòu)不具備作為工程結(jié)構(gòu)所需要的良好的穩(wěn)定性能。能量分析還得出，隨著厚跨比的增大，結(jié)構(gòu)在加載過程中吸收能量的能力隨之增大，厚跨比很大時(shí)，同樣出現(xiàn)了離散性很大的問題。通過觀察試樣的破壞模式發(fā)現(xiàn)，厚跨比大的夾芯梁結(jié)構(gòu)，破壞模式種類較多，吸收能量的方式也較多，吸收能量的能力各不相同。同時(shí)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論破壞模式相比較可以發(fā)現(xiàn)吻合較好。

在本章最后給出廣義厚跨比概念，從力學(xué)概念上解釋了理論厚跨比反映在結(jié)構(gòu)截面上的應(yīng)力分布情況，并為泡沫鋁夾芯梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)給出了較好的理論依據(jù)。