閉孔泡沫鋁夾層結構耐撞性研究（十四）

2.3.2結構響應分析---B

　　　類型Ⅲ和類型IV載荷-位移曲線是纖維增強夾層結構彎曲工況下的兩條典型荷載-位移曲線。Ⅲ型曲線的特點是臨界載荷后載荷仍呈上升趨勢，如圖2.12(a)和(c)所示，O到A屬于彈塑性階段；當試件到達點A時，出現(xiàn)臨界失效模式的壓痕壓入(IN)；在點A之后，載荷-位移曲線仍呈上升趨勢，當?shù)竭_B點時，如果泡沫芯層出現(xiàn)剪切裂紋，則載荷BC緩慢增長，如圖2.12(a)所示；如果泡沫芯層沒有出現(xiàn)剪切裂紋，載荷沿著BD緩慢變化，如圖2.12(c)所示，當試件到達D點時，下面板纖維斷裂，整體失去承載能力。

　　　類型IV荷載-位移曲線的O到A階段與之前討論的曲線相似，屬于彈塑性階段，并在A點發(fā)生了臨界失效模式，即芯層剪切失效(CS),與類型Ⅲ曲線不同的是，類型IV臨界載荷之后載荷發(fā)生下降，如圖所示2.13(a)所示；在B點之后，壓頭正下方面板凹陷和芯層泡沫出現(xiàn)壓縮現(xiàn)象，如圖所示2.13(b)所示，載荷也隨之增加，這種現(xiàn)象的機理與曲線Ⅲ的臨界失效模式IN之后的載荷變化相似；C點后，泡沫芯層出現(xiàn)明顯剪切裂紋，載荷逐漸下降。雖然從荷載-位移曲線形狀和趨勢來看，類型IV曲線與類型Ⅱ曲線很相像，但兩者的失效機理是存在差異的，前者在C點處出現(xiàn)泡沫剪切裂紋，而后者則出現(xiàn)下界面失效并且后者的載荷下降得更快。

   為了研究夾層結構的尺寸參數(shù)對荷載-位移曲線類別的影響，表2.3列出了各試件在彎曲試驗中荷載-位移曲線所屬曲線類型。對鋁合金夾層結構而言，面板越厚，芯層密度越小，芯層厚度越薄的夾層結構，其荷載-位移曲線更容易趨向類型I；面板越薄，芯層密度越高，芯層越厚的夾層結構，其載荷-位移曲線更容易趨向類型Ⅱ。對纖維增強夾層結構而言，所有玻璃纖維夾層結構和試件CF-F1的荷載-位移曲線屬于IV型，而面板較厚的碳纖維夾層結構的荷載-位移曲線更易于趨向類型Ⅲ。