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閉孔泡沫鋁夾層結(jié)構(gòu)耐撞性研究（十一）

2.3.1失效模式分析（3）

通過(guò)觀察，界面分離的主要特點(diǎn)是面板與膠膜分離并且膠膜緊緊地貼附在泡沫鋁上，界面分離的裂紋對(duì)稱分布在壓頭的兩側(cè)，并可能出現(xiàn)在上界面或下界面，如圖2.8(a)和(b)所示，圖中分別展示了上下界面分離時(shí)，泡沫芯層出現(xiàn)撕裂的不同位置。由于CFRP和GFRP沒有鋁合金那樣明顯的塑性變形，因此纖維增強(qiáng)夾層結(jié)構(gòu)的臨界失效模式的壓痕壓入與鋁合金夾層結(jié)構(gòu)的略有不同，前者結(jié)構(gòu)的面板發(fā)生彈性變形，但后者主要發(fā)生塑性變形；通過(guò)分析兩者的載荷-位移曲線，試件在臨界失效模式后，前者的載荷-位移曲線呈上升趨勢(shì)，而后者則相反。本章所有試件的彎曲試件的臨界失效模式總結(jié)詳見表2.3；臨界失效模式壓痕壓入(IN)主要發(fā)生在AL-F1、AL-H20和纖維增強(qiáng)夾層結(jié)構(gòu)試樣中(除CF-F2、CF-F1.5和GF-F2外)；臨界失效模式芯層剪切(CS)出現(xiàn)在AL-F2、AL-F1.5、AL-D25、CF-F2和CF- F1.5試件中；AL-H10和AL-D65出現(xiàn)臨界失效模式界面分離(DB)。出乎意料的是，在GF-F2中觀察到幾乎同時(shí)存在兩種臨界破壞模式，即芯層剪切(CS)和壓痕壓入(IN)。因此，面板厚度、芯層高度對(duì)夾層結(jié)構(gòu)的臨界失效模式有很大影響，隨著夾層結(jié)構(gòu)面板厚度增加，試樣的剛度增加，結(jié)構(gòu)的承載力增強(qiáng)，臨界失效模式從IN變?yōu)镃S；此外，不同密度的泡沫芯層胞元大小不同，并且面板與芯層之間界面結(jié)合強(qiáng)度有很大差異，隨著芯層密度的增加，芯層胞元變小，面板和泡沫芯層之間膠粘劑剪切強(qiáng)度變小，夾層結(jié)構(gòu)的臨界失效模式由CS逐漸變?yōu)镈B。

表2.3夾層結(jié)構(gòu)彎曲失效模式及載荷-位移曲線分類