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對于U形結構,未強化結構外壁與未強化構件的扭轉失效應力
大致相同,因此不推薦采用填充增強結構的扭轉剛度。另一方面,
可采用0形結構泡沫插入的方法來提高扭轉剛度,但其有效性小于
受彎曲應力時的情況。在不考慮質量因素時,4mm厚環(huán)氧樹脂泡沫
的強化作用高于無增強初始結構的20%,采用8mm厚的鋁泡沫墊(當
前生產條件下能獲得的泡沫復雜結構的最小厚度)時的扭轉剛度與
采用同密度4μm環(huán)氧樹脂泡沫時的扭轉剛度基本相同。盡管鋁泡沫
具有更高的彈性模量及大的厚度,但由于技術原因使上下粘接表面
減小,所以導致了這樣的結果。因此,在這種情況下由于總質量的
增加,鋁泡沫不適用于輕型結構。同樣地,增加非填充增強結構的
壁厚以提高扭轉剛度的辦法也是不可取的,因為壁厚的增加必然引
起質量的提高,不具備輕量化的優(yōu)勢。
請擊應力
對于空心結構泡沫填充件的沖擊強度而言,其優(yōu)點是具有強化
作用和吸能作用,即便是在大的動態(tài)彎曲變形條件下也是如此,并
可采用FE分析法對這種特性進行精確的模擬分析。對帽形結構部件
的計算分析及實驗結果表明,當沖擊速度為3m/s、沖擊力為600kg
時,U形泡沫插入件與金屬外板表面組成的結構,其失效載荷及能
量吸收都兩倍于相同重量(增加厚度)的未強化空心結構。同樣的結
果對環(huán)氧樹脂泡沫及周邊粘接的泡沫結構也成立。然而,如果鋁泡
沫僅是局部地與外板相連接,那么其強化效果會大大減。粚τ谀
量吸收在復合體上的傳播,也是如此。另外,當泡沫太厚時,考慮
到質量因素,其有效性也會減低。
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