SPS复合加筋板后屈曲失效过程分析
2021-12-10赵元帅田阿利张海燕
舰船科学技术 2021年10期
关键词:结构
赵元帅,田阿利,姚 鹏,张海燕
(江苏科技大学 船舶与海洋工程学院,江苏 镇江 212003)
0 引 言
SPS复合加筋板是一种由加强筋、上下钢板中间夹聚氨酯芯材组成的新型结构,其在船海领域具有广泛的应用[1]。SPS加筋板相对于普通夹层板和带有加强筋的钢板提高了结构强度和抗弯刚度[2]。有些国家也制定了关于SPS夹层板制造及力学性能相关规范[3]。从轻量化和减振降噪角度出发,SPS复合加筋板在船体上可以替代的结构有甲板舱室、上层建筑前端壁、货舱区舱口盖、烟囱等。
屈曲破坏是SPS加筋板在各种工况下的一种重要失效形式,近20年来,围绕以SPS夹层板替代传统结构为中心,在其稳定性、屈曲分析方面做了很多研究。Haibin Ning[4],Davalos[5]等研究了夹层结构在桥梁、公路车和辆上的应用;钱春雷[6]对正交各向异性钢制加筋板进行了计算,得出加筋钢的应力分布情况;Timoshenko[7]对加筋板的整体屈曲进行了研究。Briscoe等[8]提出了加筋夹层板剪切屈曲和局部载荷失效模型,并通过实验进行了验证;邹广平[9]研究了复合钢板的压缩模型和实验方法,给出了失效模式和应力-应变曲线,为SPS复合板的研究提供了参考。罗白璐[10]通过夹芯复合材料疲劳试验得出纵向加强筋和芯材与面板之间存在粘接失效。SPS夹层结构在实际的内外载荷共同作用下处于循环变形状态,对船体结构开展循环载荷下基于塑形累积破坏的极限强度评估能全面了解船体结构的极限特性[11]。
本文考虑复合结构之间失效不同……
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