25、往复荷载作用下泡沫铝夹芯梁结构的力学行为研究

3.4钢面层泡沫铝夹芯梁在往复荷载下的三点弯曲试验

3.4.2实验过程及结果

1.实验过程

往复荷载作用同样采用位移控制模式。位移控制曲线以正弦波的形式施加在试件上，为了与铝面板的试样的实验结果进行对比，本次钢面板试样的试验控制仍然取与铝面板相同的位移幅值，即±1mm，频率取为1Hz。在本次试验过程中发现，钢面板的泡沫铝夹芯结构的破坏特性与铝面板的破坏特性有很多的不同点，由此导致的试验结束的判断依据也有不同。试验过程中，可以利用疲劳试验机液压载荷模块的信号，进行试件的实时载荷监测，从载荷的循环状态可以判断试件的刚度退化的情况，并根据载荷的变化状态来设置实验结束的条件。

2.两次实验过程的异同点

第一批次的铝面板夹芯梁在实验过程中，没有出现较大程度的整体脱胶情况，考虑原因是，铝面板厚度比钢面板大，复合第二章的优化设计对面板厚度要求，式3.8，加载过程呈现出比较好的承载力稳定性。

σ_cr=k·［π²·E(t/b)²］/［12(1-υ²)］               （3.8）

而钢面板的夹芯梁结构在实验过程中，较多组试样出现脱胶现象，及较大幅度面板起翘的情况。考虑原因是，第二章的优化设计结果是针对铝面板的夹芯结构进行的。对于钢面板的加载稳定性不能较好的反映。加载过程中，钢面板较大的弹性模量使其不能与泡沫铝芯材形成良好的共同工作的基础。在位移控制下的往复循环中，泡沫铝芯材与钢面板错动较大。在加载至面板大幅度脱胶之后，结构已经失去了作为夹芯结构来共同工作的机制，所以出现了循环次数大幅度提高的情况，但是最后得到的荷载循环特性，已经失去了对称结构特质。B6试样最终上面板全部脱胶，导致临界破坏时，荷载循环已经不再遵循正弦循环规律，荷载仅有负值波峰，结构整体已经失去了夹芯结构的对称工作特性。此时结构仍然可以承担较小的往复荷载，但是主要受力部分是未脱胶的钢面板。失去夹芯结构的特性之后即可认为结构已经破坏，手动控制疲劳试验结束。

实验过程中，观察并记录试件的实时形态的变化，记录加载过程中各阶段载荷水平大小。同时利用相机连续记录加载过程，获得不同加载时刻泡沫铝夹芯梁变形行为，加载完成后观察试件破坏形态。需要强调的是，以下试样破坏形态图中，试样标签一侧均在加载时朝上放置。