ansys分析蜂窝夹芯结构的面板和芯子的脱胶损伤问题

1、 问题描述

研究蜂窝夹芯结构的面板和芯子的脱胶损伤问题，蜂窝夹芯结构由上面板、下面板、胶膜及芯子组成，通过ANSYS进行数值模拟。以承受板芯剥离方向载荷并含脱胶的蜂窝夹芯板为算例，整个模拟的尺寸为100*100*14.1(mm)。上、下面板为8层层合板（厚度为8*0.15mm，其层合顺序为[0/45/-45/90]s），并附加1层胶层（厚度为0.35mm），用壳单元模拟。中间为蜂窝芯子（厚度为12.5mm），其中芯子尺寸：边长为2.75mm，高为12.5mm，厚度为0.05mm，缺陷直径为30mm，用壳单元模拟。假定在整个结构的中心区域含有一个半径为r的脱胶区域，计算中上面板加1Mpa的均匀拉力，下面板固支。其他面为自由边界条件。其中，r根据自己建模的实际情况自定。

表1 蜂窝夹芯板材料力学性能

2、 建立模型

模型建立使用ANSYS进行模型建立，我们组的数据为其他变量不变，变厚度，厚度分别为（0.02、0.025、0.03、0.035、0.04、0.045、0.05），本次实验报告所取的厚度为0.025.

图1-1 模型的立体图

图1-2模型的主视图

网格划分：

图1-3 上面板网格划分

图1-4 整体网格划分

施加约束（载荷）：

如图所示，上面板施加1Mpa的均匀拉力，下面板固支：

图1-5 施加约束

3、有限元结果分析

受力方向位移图（整体）：

图1-6 上层板的位移

图1-7 下层板的位移

上面板的位移最大值出现在中心脱胶区域，因为下层板存在约束，会导致整个下层板有一定程度上的翘曲。