29、往复荷载作用下泡沫铝夹芯梁结构的力学行为研究

3.5本章小结

本章主要进行了泡沫铝夹芯梁结构在循环荷载下的作用分析，主要完成以下工作：

(1)由静态三点弯曲实验得到的结果，选取了优化后的结构尺寸，加工了用于循环载荷试验的泡沫铝夹芯梁结构，并优化设计了疲劳试验夹具。

(2)分析三点弯曲疲劳试验数据，得到结构的尺寸效应对于疲劳循环次数的影响。结果发现夹芯梁随着厚跨比的增大最大循环次数有明显的下降趋势，结构在加载过程中，芯材吸收了更多的能量，因此优先积累更多的损伤。并且夹芯结构随着厚跨比的增加初始最大加载幅值有非常明显的提高，这也与结构的理论强度相吻合。

(3)随着厚跨比的增加结构临界破坏荷载提高的程度不明显，原因是不同厚跨比的夹芯梁结构在加载过程中，积累损伤和能量的方式不同，外在表现体现在破坏模式的不同。

(4)基于刚度退化理论分析，建立了夹芯梁结构的刚度退化过程的理论模型，并且与试验数据进行了对比，发现试验可以较好的符合理论模型。

(5)在对更换铝面板为钢面板之后的夹芯结构的疲劳性能进行了测试，实验发现厚跨比的增大对钢面板的夹芯结构的疲劳循环次数的提高不够明显，原因在于钢面板的弹性模量提升之后不能与泡沫铝芯材的变形良好吻合，易发生错动，从而导致整体脱胶现象。最后对比试验机记录的实时动态的载荷水平，发现未脱胶的钢面板泡沫铝夹芯梁的刚度退化规律同样符合指数函数理论模型。