泡沫填充波纹夹芯梁的面内压缩破坏模式分析

• 作者: 于渤 倪长也 卢天健 张钱城 慈军 文灿 秦科科 耿丽 韩宾
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 罐车 泡沫填充波纹夹芯梁 破坏模式 屈曲分析 结构优化
• 年，卷（期）: 2014,（11）
• 页码范围: 37-43
• 页数: 7页
• 分类号: TH117.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb201411007

摘要

为了提高波纹夹芯结构作为高铁车厢或油罐车罐体容器外壳在面内压缩载荷下的结构稳定性,提出了在波纹芯体空隙中填充聚酯泡沫的设想,理论研究了泡沫填充波纹夹芯梁的面内压缩破坏行为,同时对面内压缩破坏进行了数值有限元验证.泡沫填充波纹夹芯梁面内压缩下的主要破坏模式为宏观弹塑性屈曲、面板弹塑性起皱2种模式.结合宏观尺度上芯体的均匀化等效弹性常数,建立宏观屈曲破坏的理论模型;将泡沫等效为Winkler弹性基,建立面板起皱破坏的理论模型.对304不锈钢波纹夹芯板和Rohacell 51泡沫填充材料,构建结构的破坏模式图,有限元计算结果从破坏模式和临界载荷2个方面验证了理论预测的可靠性.在此基础上,对泡沫填充波纹夹芯结构进行质量最小优化设计,获得结构的最优化几何尺寸.综合考虑承载、能量吸收、减振、隔热等多功能特性,相较于空心波纹夹芯结构和金字塔点阵夹芯结构,泡沫填充波纹复合结构具有潜在的重要工程应用价值.