加载方式对玻璃钢蜂窝夹层结构性能的影响_图文

1、加载方式对玻璃钢蜂窝夹层结构性能的影响何玉梅(南京工业大学,南京210009摘要:研究了某地面雷达天线罩所使用的含有预埋件的玻璃钢蜂窝夹层结构的强度,其中预埋件由雷达天线罩常用的两种不同材料制成,选用了两种不同的预埋件的形式。试验中模拟天线罩的实瞎受力特点,采用相当于正压与负压作用的两种不同的加栽方式,讨论了当玻璃钢蜂窝夹层结构具有不对称的形式时,加戴方式对其强度的影响。关蕾词:预埋件;玻璃钢;蜂窝夹层结构;强度;载荷中圈分类号:TB31059文献标识码:A立章簟号:10014012(200209-038103EFF唧OF DIRECTl0N OF LC¨l oN THE MECHA

2、NIeAL PR O】P职Ty OF FRP HONEYCOMB CORE SANDWICH PANELSHE Yu-mei(Nanjing Chemical Engineering Urhversity,Nmajing210009,ChirlaAbstract:The strength of FRP honeycomb core sandwich panels cont且ining preformed inserts for ra血r aIr terla cover was studied in this paper.Prdormed inserts were made of two kin

3、ds of common used materials and made in two diffex、ent stlulctures.Two kind directions of loAding,reseTnblir培the real force on co"r￥were used in the tes曲g.Also,the effects of the direction of loading on panels mechanical property were sn耐ied when pm'lels were m'lsymmatficaLKeyw"ds:

4、Preformed inserts;FRPI Honeycomb core sandwich pmldsI str咄Load1引言在雷达天线罩的设计中,常采用比强度和比刚度较高的玻璃钢蜂窝夹层结构,而预埋件的设置又极大的提高了结构的强度和刚度。文献1中对预埋件对玻璃钢蜂窝夹层结构的增强效应作了详细讨论,文献E2中比较了内含几种不同形式预埋件的玻璃钢蜂窝夹层结构的强度。雷达天线罩在使用过程中有一点值得注意,那就是天线罩通常会承受不同方向的载荷,即所谓正压与负压。当预埋件的结构不对称时,结构在相当于正压与负压的两种不同加载方式下,所表现出来的强度不一样,文献1和文收一日期:2002_04.ol作t

5、筒彳r:何玉梅(1968-,女,南京工业大学讲师,硕士.献2中讨论的都是夹层结构在承受一种加载方向即正方向加载时所表现出来的性能。本文选用两种常用材料制成的两种不同形式顶埋件的玻璃钢蜂窝夹层结构,采用不同的加载方式,测试了试件的强度,讨论了加载方式对玻璃钢蜂窝夹层结构性能的影响。2试件类型与试验结果2.1试件类型试件蒙皮材料为玻璃纤维布,芯层为芳纶六角形蜂窝,试件的形状和尺寸详见文献1,预埋件的材料为S和sY两种,顶埋件采用两种不对称的形式r“,见图I。2.2加载方式采用两种方式,即正方向与反方向加载方式,见38l何玉梅:加载方式对玻璃钢蜂窝夹层结构性能的影响盈确型试件盛碰I型试件啊翻圈瞄臣委

6、至蜀|皿|蘩皮预埋件芯层图1预埋件的形式反方向加蓑图2加载方式图2。2.3试验结果对于试件在两种加载方式下的特征载荷-3即第一声响时的载荷、连续响时的载荷、第一次掉载时的载荷及最大载荷予以记录,见表I和表2。3讨论与分析图3反映了不同预埋件材料、不同预埋件形式和尺寸的几种试件在两种加载方式下的各级载荷的对比结果。其中,五组试件的第一声响载荷正向加载比反向加载分别提高了12.1蹦,53.7%,28.9%, 22.2“和一1I5%(降低;连续响载荷正向加载比反向加载分别提高了19.o%,40.5o/,3.8%,I.2%和-1.2%(降低;第一次退载载荷正向加载比反向加382i嚣霍缸垛季15嚣Ioi

7、 j蟊蒜犄量;善篓餐20釜:l豳。啮.啮.豳.囵.囱。啮.囱.囝.囵.f囱.囱J囱.囵.囝.1囱.囱.啮.囵。l国.2345试件号(d口正向曰反向口正向曰反向口正向翻反向口正向口反向图3试件正向与反向加载各竣载荷的比较载分别提高了11.6“,15.8“,27.3%,一o.6%(降低和1.7%;最大载荷正向加载比反向加载分别提高了26.1“,24.1“,28.3%,7.3%和5.6“。3.1试验数据的分散性从试验结果可以看出,试验数据的分散性较大,这主要是由试件的制作工艺决定的,这也是复合材料试验共同的特点,即便如此,主要的趋势和规律是明显的。如2号试件,其正向加载的第一次遇载载荷比反向加载的第

8、一次退载载荷要低,但只降低了0.6“,这个数据比其他的数据都要小很多,说明试件的两种加载方式的强度大体相当。从总的规律与趋势看,不应理解为反向加载的强度比正向加载的强度高。与此类似的隋况还有,5号试件正向加载时的何玉梅:加载方式对玻璃铜蜂窝夹层结构性能的影响一表l正反方向加载时的试验结果试件材料类型t寸/nm正方向加载反方向加载第一声响连续响第一次退载最大载荷第一声响连续响第一次退载最大载荷载荷/kN载荷/kN载荷/l洲/kN载荷/kN载荷/kN载荷/kN/kN第一声响载荷和连续响载荷分别比反向加载时低了1.5%和1.2%。3.2正向加载的强度比反向加载的强度膏从图3中可以看出,正向加载比反向

9、加载的各级载荷都高,平均高出22.8%,11.8%,10.6%, 18.3蹦;即正向受力时的强度比反向受力时的强度高。从试验过程可以观察到,试件的主要变形是预埋件在载荷的作用下突起“,逐渐与板分离而造成破坏。观察两种试件的预埋件形式,其正方向预埋件部位的蒙皮与反方向相比都相对较厚,而蒙皮的加厚可能正是正方向加载强度高的原因。3.3预埋件形式的影响在两种预埋件形式的试件中,I型试件正向加载的各级载荷比反向加载的各级载荷有明显的提高,分别提高31.6蹦,21.1蹦,18.2%,26.2%;型试件正向加载的各级载荷与反向加载的各级载荷相比提高不明显,分别提高9.6%,一2.2“,一0.9“和6.5蹦

10、。可见在正向受力时的强度比反向受力时的强度高这种规律和趋势下,预埋件的形式也影响到强度提高的程度。分析两种预埋件形式,发现I 型试件预埋件的形状在正反两方向有明显差异,而型试件预埋件的形状在正反两方向的差异要小得多,蒙皮的厚度比较相近,这可能是型试件在正反两方向加载时强度相近的原因。4结论由于雷达罩在使用过程中的实际原因,预埋件的设计往往是采用正反两方向不对称的形状,这就要根据实际使用时正压与负压的真实情况,利用复台材料的可设计性进行合理的设计.以达到最好的效果。参考文献1何玉梅,林有才.璜埋件对玻璃钢蜂窝夹层结构增强效应的实验研究J.理化检验一物理分册,2001,37(5:188190.2何

11、玉梅,徐郁文,等.玻璃钢蜂窝夹层结构支撑点的设计J.玻璃钢/复合材料,2001,(1:89.欢迎订阅2003年组合机床与自动化加工技术杂志组合机床与自动化加工技术是国内制造业中具有广泛影响的中央级科技期刊,本刊刨刊于1959年,主要介绍机床自动化领域的新科研设计成果,先进工艺设备和技术方法等内容。本刊内容丰富,信息量太,既刊登具有前瞻性的理论性研究论文,又刊登与生产紧密联系的应用性文章,是业界内人士的得力伙伴,又是扩大信息传播的重要媒体。组合机床与自动化加工技术为中文核心期刊,大16开,国内外发行,每月20日出版,每期80页,定价:5元/册,全年定价:60.00元。全国各地邮局可订阅,本刊邮发

12、代号为8-62,随时可以破订或直接向本刊编辑部订阅。地址:大连市西南路801号,邮编:116033,电话:041166532112202,传真t04116641819, E-mail;zhjc。mail dlptt.h Cn,开户银行:大连交行五一分理处,帐户:大连组合机床研究所,帐号: 600400149000148。383 加载方式对玻璃钢蜂窝夹层结构性能的影响作者:何玉梅作者单位:南京工业大学,南京,210009刊名:理化检验-物理分册英文刊名:PHYSICAL TESTING AND CHEMICAL ANALYSIS PART A:PHYSICAL TESTING年,卷(期:2002

13、,38(9被引用次数:0次参考文献(2条1.何玉梅.林有才预埋件对玻璃钢蜂窝夹层结构增强效应的实验研究期刊论文-理化检验-物理分册 2001(052.何玉梅.徐郁文玻璃钢蜂窝夹层结构支撑点的设计期刊论文-玻璃钢/复合材料 2001(01相似文献(3条1.期刊论文何玉梅.林有才预埋件对玻璃钢蜂窝夹层结构增强效应的实验研究-理化检验-物理分册2001,37(5研究了某地面雷达天线罩采用的含有预埋件的玻璃钢蜂窝夹层结构试件的强度和刚度,讨论了预埋件对玻璃钢蜂窝夹层结构的增强效应,比较了内含预埋件结构和外加加强片结构的增强效果,探索了一种估算预埋件增强效应的简易方法.2.期刊论文林有才.何玉梅预埋件对玻璃钢蜂窝夹层结构性能的影响-玻璃钢/复合材料2002,""(1本文研究了几种不同材料制成的预埋件对某地面雷达天线罩的强度、刚度和电性能的影响,从而说明了天线罩支撑点材料选择的的重要性.3.期刊论文何玉梅.徐郁文.Lin Youcai