七十一、闭孔泡沫铝及其夹芯结构的高温力学行为研究

夹芯梁结构主要是设计用来承受载荷，因此结构的承载能力是工程实际中最关心的指标，深入研究结构的极限承载能力和失效过程对于夹芯梁的设计有重要的指导意义。从表4.3.2中可以看到，泡沫铝夹芯梁对于横向载荷的理论抵抗能力与实验结果得到的抗弯能力较合理地吻合。但是由于面板厚度相对芯层厚度并不能忽略，所以理论预测值相比实验结果整体偏小。从表中还可以看到，弹性抗弯刚度并不随着实验温度的变化而变化。虽然实验中泡沫铝夹芯梁是以面板屈服或压入模式初始失效垮塌，但是由于夹芯梁的实际承载能力是超过了夹芯梁的初始屈服载荷的，从这点可以看出真正导致夹芯梁失去承载能力的并不是初始失效，而是面板和芯层的拉伸断裂。

不同模式之间的载荷曲线交叉点即为失效模式的转换点。在泡沫铝夹芯梁三点弯曲实验中，夹芯梁结构最终均以面板和芯层断裂而失效。面板屈服模式以及芯层剪切模式分析得到的最大载荷曲线和实验结果符合较好，而压入模式分析结果则与结构的实际承载能相差甚远。对于不同温度下夹芯梁的三点弯曲实验结果，夹芯梁极限载荷随着温度的升高而不断下降。温度不高于300℃时，面板屈服模式和压入模式分析结果低估了夹芯梁的实际极限载荷；而温度高于300℃时，面板屈服模1kp式和压入模式分析又高估了夹芯梁的实际极限载荷。但是，芯层剪切模式分析结果和实验数据很好地吻合，这说明实验中夹芯梁的最终失效破坏主要是由于芯层剪切引起的。