钛合金点阵夹芯结构弯曲性能

作     者：张弥 王晓东 苏亚东 关志东 ZHANG Mi;WANG Xiao-dong;SU Ya-dong;GUAN Zhi-dong

作者机构：北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 沈阳飞机设计研究所沈阳110035 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2018年第28卷第3期

页      面：457-464页

核心收录：

学科分类：0806[工学-冶金工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

主　　题：点阵夹芯结构 弯曲性能 渐进损伤 有限元模拟 

摘      要：通过理论、试验、数值模拟3种方法研究3D打印钛合金金字塔型点阵夹芯结构在两端简支三点弯曲载荷下的响应,试验中通过裂纹观测仪监测加载过程。结果表明:在弯曲载荷下,夹芯结构损伤区域主要在弯矩最大中线处附近;试件首先在上面板出现塑性变形,随着第一层杆件的屈曲,载荷迅速下降。通过扫描电子显微镜(SEM)观测断口形貌,验证面板及杆件均为弯曲变形失效。基于ABAQUS软件,建立结点刚硬点阵夹芯结构有限元模型,对结构的渐进损伤过程进行预测,获得损伤起始位置、损伤扩展、破坏载荷及最终破坏模式等结果,模拟结果与试验结果吻合较好。通过有限元模型分析宽度方向不同单胞列数的影响,结果表明列数越多,边界影响越小,结构承载能力越强。