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閉孔泡沫鋁夾層結構耐撞性研究（六）

泡沫鋁夾層結構準靜態(tài)彎曲性能研究（3）

2.2.2夾層結構材料性能表征

由于鋁合金(A16061)為各向同性材料，根據試驗標準ASTM E8，可以用標準拉伸試驗對鋁合金(A?6061)面板進行表征。但由于碳纖維增強復合材料和玻璃纖維增強復合材料在整個服役過程中都處于正交各向異性，對其表征也就更加復雜，可以通過對正交各向異性的簡化以及編織結構具有周期性，對纖維增強復合材料做與纖維平行方向的單向拉伸和與纖維方向成45°拉伸的面內剪切測試，用來表征材料的力學性能。由于夾層結構的泡沫芯層為閉孔泡沫鋁，因此可以認為材料具有均勻性和各向同性的特點，此外鑒于泡沫鋁主要失效模式為壓縮和剪切模式，因此對三種密度的泡沫鋁只做單軸壓縮和V形剪切試驗。

通過萬能試驗機獲得面板的單向拉伸載荷-位移曲線，在進行夾層結構基材力學性能測試實驗前測量各試件尺寸，根據載荷-位移曲線及試件尺寸從而計算得到面板材料的單向拉伸的應力-應變數據，通過origin繪制出真實工程應力-應變曲線；同理，可以得泡沫芯層名義單向壓縮和V型名義剪切應力-應變曲線。

此外，表2.2總結了夾層結構面板材料常見的力學性能，可以看出，CFRP有最大的極限強度，而A16061的彈性模量最高，其次是GFRP。由于CFRP和GFRP屬于脆性材料，而A16061則表現出金屬常有的較大塑性變形，因此鋁合金面板的極限應變最大，在結構的彎曲變形過程中能吸能更多的塑性能。

表2.2夾層結構面板材料力學性能指標