15、往复荷载作用下泡沫铝夹芯梁结构的力学行为研究

第三章泡沫铝夹芯结构在往复荷载下的性能研究

泡沫铝夹芯结构性能优越，经过结构优化设计的泡沫铝夹芯结构受力特性对于不同的实际受力情况很有针对性，承载力性能优良。目前国内外仍然有很多研究人员和学者对于这种结构进行着深入的研究。但是由于泡沫铝夹芯结构的力学性能影响因素繁多，在不同的加工工艺下也表现出不同的性能，很大程度上还限制着此种材料的应用和推广成为迫切需要解决的问题。而在船舶、航空航天领域里，材料的寿命和往复荷载下的性能问题是非常重要的，直接关系到结构的可靠性和耐久度。因此多数新材料的应用都对其疲劳性能做了非常高的要求，泡沫铝夹芯结构也不例外。然而国内外对于泡沫铝材料以及泡沫铝夹芯结构的疲劳性能或者是往复荷载下的力学性能研究的都很少。 一方面是因为此种材料和结构的复杂性，疲劳性能影响因素众多。另一方面是因为周期加载下，实验的耗时性，并且对于实验条件尤其是夹具以及设备的要求很高。

3.1实验研究背景

对于泡沫铝材料或是泡沫铝夹芯梁结构的疲劳试验研究，国外进行的较早。早期的研究集中在泡沫铝材料本身，主要是材料的拉压循环载荷下的特性。Harte和Ashby较早之前研究出泡沫铝夹芯梁的四点弯曲疲劳强度中，尺寸效应对结果有很大的影响。

南洋理工大学的Sha等人研究了泡沫铝芯材与其他金属材料作为面材的夹芯梁结构的在四点弯曲疲劳载荷下的疲劳性能。 Dattoma等人用实验和数值方法研究了泡沫铝夹芯梁结构的四点弯曲疲劳性能，这些研究主要关注于夹芯结构的尺寸参数对疲劳性能的影响。Yi-Ming Jen等人研究了基于不同温度下的蜂窝铝夹芯板结构的弯曲疲劳性能。

我国的姚进斌等人也研究了泡沫铝芯材的复合板结构的弯曲疲劳行为。其他的关于夹芯结构的疲劳性能研究，范围较广，尤其是对于复合材料的夹芯结构的疲劳性能研究较之于泡沫铝夹芯结构要更加深入，对于泡沫铝夹芯结构疲劳行为的研究有着指导意义。