閉孔泡沫鋁夾層結(jié)構(gòu)耐撞性研究（二十六）

2.5.2數(shù)值計(jì)算臨界失效模式

圖2.24為計(jì)算所得的泡沫鋁夾層結(jié)構(gòu)在彎曲位移約為3mm時(shí)的變形模式云圖與試驗(yàn)所得的臨界失效模式圖對(duì)比。從各圖變形對(duì)比可以看出，數(shù)值模擬得到的失效模式和試驗(yàn)的臨界失效模式基本一致，AL-F1和AL-H20為壓痕壓入(IN),AL-D25和AL-F2 為芯層剪切(CS)。

根據(jù)數(shù)值模擬得到的各夾層結(jié)構(gòu)的Mise應(yīng)力云圖可以看出，各結(jié)構(gòu)面板受到的平均應(yīng)力遠(yuǎn)大于芯層所受到的，因此，為了便于觀察芯層所受到的應(yīng)力分布，區(qū)分結(jié)構(gòu)所受到的臨界失效模式，將夾層結(jié)構(gòu)截面的應(yīng)力區(qū)域超過(guò)芯層在此刻受到的最大應(yīng)力值的顏色設(shè)為灰色，如各仿真中面板顏色。從圖2.24(a)和(b)中芯層應(yīng)力云圖可以看出，壓頭正下方上層芯層部分受到的應(yīng)力是最大的，支撐端拐角處也受到了很大的擠壓應(yīng)力，壓頭與支撐端之間的應(yīng)力小于兩接觸點(diǎn)附近的應(yīng)力值；通過(guò)試件整體變形可以看出，壓頭附近面板有明顯的鉸鏈，正下方芯層泡沫有明顯壓潰痕跡，屬于典型的壓痕壓入失效模式(IN)。從圖2.24(c)和(d)中芯層應(yīng)力云圖可以看出，芯層最大應(yīng)力未見(jiàn)于壓頭正下方及支撐端拐角處，而是沿兩接觸點(diǎn)中間逐漸增大，從其應(yīng)力分布的形狀來(lái)看，基本呈現(xiàn)斜45°的剪切應(yīng)力帶； 從試件的變形形式而言，兩面板的上下位置基本平行，壓頭與夾持端之間未出現(xiàn)明顯的鉸鏈，芯層泡沫未見(jiàn)明顯壓潰跡象，屬于典型的芯層剪切失效模式(CS)。