剪切增稠液填充蜂窝夹芯板的低速冲击响应

O347.3; 将气相二氧化硅颗粒与聚乙二醇溶液混合制备的剪切增稠液(shear-thickening fluid,STF)填充到蜂窝芯层中,制成了STF填充蜂窝夹芯板.通过落锤冲击实验,研究了冲击速度(1.0、1.5、2.0 m/s)、蜂窝孔径(2.0、2.5、3.0 mm)和壁厚(0.04、0.06、0.08 mm)对夹芯板力学性能的影响.利用数字图像相关技术测量了结构的应变历史和后面板挠度场的分布情况,探讨了结构的低速冲击响应过程.实验结果表明,在低速冲击下,未填充STF蜂窝夹芯板的变形模式为后面板中心区域凸起变形,周围区域有明显鼓包变形;填充STF蜂窝夹芯板的变形模式为后面板凸起变形且...

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Published in爆炸与冲击 Vol. 45; no. 1; pp. 75 - 87
Main Authors 李雨薇, 易昶成, 刘志芳, 雷建银, 李世强
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 材料强度与结构冲击山西省重点实验室,山西 太原 030024 2025
太原理工大学机械与运载工程学院应用力学研究所,山西 太原 030024%太原理工大学机械与运载工程学院应用力学研究所,山西 太原 030024
Subjects
剪切增稠液
morphing mode
蜂窝夹芯板
honeycomb sandwich panel
low-velocity impact
变形模式
数字图像相关技术
shear-thickening fluid
低速冲击
digital image correlation technology
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ISSN1001-1455
DOI10.11883/bzycj-2024-0095

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Summary:O347.3; 将气相二氧化硅颗粒与聚乙二醇溶液混合制备的剪切增稠液(shear-thickening fluid,STF)填充到蜂窝芯层中,制成了STF填充蜂窝夹芯板.通过落锤冲击实验,研究了冲击速度(1.0、1.5、2.0 m/s)、蜂窝孔径(2.0、2.5、3.0 mm)和壁厚(0.04、0.06、0.08 mm)对夹芯板力学性能的影响.利用数字图像相关技术测量了结构的应变历史和后面板挠度场的分布情况,探讨了结构的低速冲击响应过程.实验结果表明,在低速冲击下,未填充STF蜂窝夹芯板的变形模式为后面板中心区域凸起变形,周围区域有明显鼓包变形;填充STF蜂窝夹芯板的变形模式为后面板凸起变形且局部凸起区域较大,周围无鼓包产生.STF的剪切增稠效应可以增加参与能量吸收的蜂窝单元,扩大结构的局部变形区域,减小结构的后面板挠度.提高冲击速度、增大蜂窝孔径或者减小壁厚,都更有利于STF的剪切增稠效应.
ISSN:1001-1455
DOI:10.11883/bzycj-2024-0095