夾層板面內(nèi)連接結(jié)構(gòu)力學(xué)性能數(shù)值仿真分析

王 果，胡宗文，王自力，張延昌

(1.江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212003;2.中國船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院，上海200011)

夾層板面內(nèi)連接結(jié)構(gòu)力學(xué)性能數(shù)值仿真分析

王 果1，2，胡宗文1，王自力1，張延昌2

(1.江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212003;2.中國船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院，上海200011)

夾層板連接結(jié)構(gòu)始終制約著夾層板在船體結(jié)構(gòu)中的大規(guī)模應(yīng)用。為推進(jìn)夾層板連接結(jié)構(gòu)的研究設(shè)計(jì)，以夾層板面內(nèi)連接結(jié)構(gòu)為研究對象，研究面內(nèi)連接結(jié)構(gòu)屈服強(qiáng)度、穩(wěn)定性、極限強(qiáng)度分析的力學(xué)模型，然后從建模方式、單元類型、網(wǎng)格尺寸、加載速率、初始缺陷等多個(gè)方面研究面內(nèi)連接結(jié)構(gòu)力學(xué)性能數(shù)值仿真分析技術(shù)。通過研究確定：采用Shell－Shell－Contact建模方式，可以提高計(jì)算效率和計(jì)算精度;網(wǎng)格尺寸的選取應(yīng)以計(jì)算資源作為主要考慮因素;可采用小尺寸板條模型研究極限強(qiáng)度，加載時(shí)間為5～10 T(T為結(jié)構(gòu)固有周期)范圍內(nèi)可提高計(jì)算效率和計(jì)算精度;施加5%板殼厚度的初始缺陷，可在極限抗壓能力分析時(shí)引導(dǎo)結(jié)構(gòu)進(jìn)入一階屈曲模態(tài)。

夾層板;面內(nèi)連接結(jié)構(gòu);力學(xué)性能;數(shù)值仿真

0 引言

金屬折疊式夾層板重量輕、比強(qiáng)高、抗沖擊性能優(yōu)良，具有防振、防火等諸多優(yōu)點(diǎn)，目前已在航空、航天、飛機(jī)、汽車、橋梁等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用［1，3］。夾層板在船舶結(jié)構(gòu)中使用不僅可以有效解決常規(guī)船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的瓶頸問題，同時(shí)也可以提高艦船抗沖擊性能，提高艦船設(shè)計(jì)水平。因此，近年來各國海軍、船級社、科研院所等已陸續(xù)開展夾層板制造、性能、設(shè)計(jì)等方面的研究工作［4－8］，目的在于設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良、成本低廉、更可靠、更安全的船舶結(jié)構(gòu)。……