含胶接缺陷的椭球泡沫夹层结构破坏机理与承载能力研究

【摘要】采用试验和有限元方法,对含胶接缺陷的椭球泡沫夹层结构在外压作用下的破坏模式和承载能力进行了研究。针对国内在研的大尺寸椭球泡沫夹层结构,实施了全尺寸静力外压试验,发现初始胶接缺陷破坏了夹层结构界面应力传递的连续性;随着载荷增加,面板发生皱褶且脱胶界面继续扩展,从而降低结构整体承载能力。通过红外无损检测确定了缺陷的类型和形貌;采用预留相应初始脱粘面积、脱粘间隙以及内聚力单元模拟界面脱粘的有限元分析方法,对含胶接缺陷的椭球泡沫夹层结构承载能力进行预测。数值结果表明:含胶接缺陷结构易发生面板皱褶,且结构顶部和根部区域较易发生界面脱粘扩展。数值和试验结果取得了较好的一致性,本文结果可为同类结构设计提供参考。
【作者】郑权；韩涵；唐杰；张卫东；白瑞祥；雷振坤；
【机构】上海宇航系统工程研究所；上海航天技术研究院；大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室；
【关键词】泡沫夹层结构；胶接缺陷；破坏模式；有限元法；全尺寸试验；

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