参数设置
荷载条件
荷载与跨度
跨度 L1000 mm
宽度 b500 mm
荷载强度 q / P5.0 kPa
面板参数
面板厚度 t_f1.5 mm
面板弹性模量 E_f70 GPa
面板屈服应力 σ_y270 MPa
芯材参数
芯材厚度 t_c25 mm
芯材弹性模量 E_c0.10 GPa
芯材剪切模量 G_c0.050 GPa
芯材剪切强度 τ_y1.50 MPa
—
面板应力 σ [MPa]
—
芯材剪切 τ [MPa]
—
跨中挠度 δ [mm]
—
屈曲载荷 P_cr [kN]
—
褶皱应力 σ_w [MPa]
—
弯曲刚度 D [N·m]
应力对比图
挠度随跨高比变化
理论公式
等效弯曲刚度:
$$D = \frac{E_f t_f d^2}{2} + \frac{E_f t_f^3}{6} + \frac{E_c t_c^3}{12}$$其中 $d = t_c + t_f$(两面板形心间距)
面板弯曲应力: $\sigma_f = \dfrac{M \cdot e}{D}$,$e = d/2$
芯材剪切应力: $\tau_c = \dfrac{V}{d \cdot b}$
均布荷载跨中挠度(含剪切变形):
$$\delta = \frac{5qL^4}{384D} + \frac{qL^2}{8 A_c G_c}$$褶皱应力: $\sigma_w \approx 0.5(E_f E_c G_c)^{1/3}$
CAE 应用:在 Abaqus 或 Nastran 中建模时,夹层板可用均匀化等效单层壳单元或多层复合壳单元表示。芯材剪切模量通常通过胞元均匀化理论获取。