先进褶皱夹芯结构的动力学分析与设计
会议名称：《第十三届全国随机振动理论与应用学术会议暨第十一届全国随机动力学学术会议》
会议日期：2023年
学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术]
摘 要：航空飞行器中存在大量由随机振动引起的振动疲劳问题。尽管现有研究提出的Miura型褶皱结构及其改进形式(平台型Miura结构与曲型Miura结构)具有优异的抗冲击性能被广泛应用于飞行器夹芯结构设计,但是目前还缺乏针对上述结构的动力学性能评估,动力学响应与疲劳可靠性不明确。因此,本文在Abaqus中建立了以上述结构为芯层的三明治梁模型,材料为航空航天中常用的6061-T6铝合金。为研究不同芯层梁的振动疲劳性能,在质量相等条件下,开展结构随机振动疲劳分析。研究结果表明:第一,改进的平台型Miura结构使得芯层梁刚度降低,而曲型Miura芯层梁能够提高结构刚度;第二,Miura型及其改进型芯层梁的高应力区呈现波纹状,且平台型、曲型Miura芯层梁的最大动应力较标准Miura型芯层梁小,相比于标准Miura型,动应力分别降低10.4%和4.1%;第三,应用曲型Miura结构和应用平台结构芯层梁,相比标准Miura结构芯层梁的疲劳寿命可分别提高约90%和1450%。