朱 扬，程远胜，刘 均

（华中科技大学 船舶与海洋工程学院，武汉430074）

1 引 言

金属夹层结构采用以激光焊接为基础的制造技术，能够显著提高生产效率和降低能耗，具有高比刚度和高比强度的特点，同时，夹层结构应用在船舶甲板上能有效降低甲板结构自身高度，改善舱室空间的利用率[1]。此外，在耐撞击，抗冲击以及防火、隔热等方面也具有优良的性能，在船舶结构制造中有着广阔的应用前景[2]。但是在制备过程中，由于激光焊接焊缝缺陷的存在，导致在焊缝处产生明显的应力集中[3]，如图1所示。

目前，关于夹层板结构强度特性，已有多位学者展开研究。刘均等[4]在经典夹层板理论模型的基础上，运用能量原理推导出了方形蜂窝夹层板在面内载荷作用下的平衡微分方程，并得到了方形蜂窝夹层板结构总体屈曲的临界载荷值。何力和程远胜[5]提出了基于整体位移场与局部位移场叠加的夹层板结构强度理论分析新方法，对波纹型、蜂窝型和X型芯层夹层板的强度、稳定性和自由振动特性进行分析计算。以上几位学者在数值仿真研究中，均未考虑激光焊接焊缝缺陷对结构强度特性的影响。Niklas[6]采用平面应变模型，考虑激光焊接焊缝细节，分析了两种典型夹层板连接构件在拉压载荷作用下强度的变化规律，得出两种连接形式的最优设计方案，并进行了对比分析。准确计算激光焊接焊缝缺陷处的应力，对正确评估夹层甲板强度特性有重要意义。……