闭孔泡沫铝夹层结构耐撞性研究（五）

泡沫铝夹层结构准静态弯曲性能研究（2）

2.2实验准备及方法介绍

2.2.1实验试件

本研究所用到的夹层结构为单芯层平面夹层结构，即夹层结构由两个面板、一个完整的芯层和两层用于连接每个面板与芯层之间的胶膜组成。本研究中所有的夹层结构试件的面板材料为三种材料中的一种，即为铝合金(A₁6061)、碳纤维增强复合材料 (CFRP)和玻璃纤维增强复合材料(GFRP),芯层为闭孔泡沫铝材料，面板与芯层之间用胶膜LOCTITE EA9628 AERO固结。本研究中所涉及的试样具体制作方式如下：首先，需要说明的是，铝合金夹层结构与纤维增强夹层结构(面板为碳纤维与玻璃纤维)在制作过程中存在一定的差别；对于铝合金夹层结构而言，首先需要将尺寸为300×300mm²的面板和泡沫芯层打磨，然后用丙酮对打磨后的面板和芯层进行清理，去除碎屑和残渣，再依次将铝合金面板、泡沫芯层和胶膜按顺序铺好；对于纤维增强夹层结构而言，不存在将面板打磨这一步，只需要将打磨并清理干净的芯层与一定层数的纤维增强预浸料以及胶膜按顺序铺好；最后将整块夹层板(无论是面板为铝合金还是纤维增强复合材料)放入热压机中，保持一定的压力，加热40分钟温度升至150℃，将温度保持在150℃持续保温30分钟，最后通过水冷方式将固化成型的泡沫夹层结构冷却至室温。根据夹层结构弯曲试验测试标准，试件在宽度方向的长度要保证在四个胞孔以上，才能保证较好的重复性，因此本章所有试件的宽度取40mm；此外，本章所涉及到的夹层结构弯曲试验均在120mm的跨距下实施，故试件在长度方向的尺寸取180mm。

对铝合金泡沫夹层结构(面板材料为 A16061)而言，研究了泡沫铝夹层结构不同面板厚度、不同芯层高度以及不同芯层密度对其行为响应和耐撞性能的影响；而对纤维增强夹层结构(面板材料为CFRP和GFRP)而言，仅研究了面板厚度对其行为响应和耐撞性能的影响。需要特别说明的是，纤维增强夹层结构的面板厚度是按制成纤维增强复合材料的预浸料层数计算，即采用纤维增强夹层结构的上面板或者下面板预浸料分别为4、6和8层，厚度约为1mm、1.5mm和2mm。

此外，碳纤维增强预浸料和玻璃纤维增强预浸料具有相同的密度，这就排除了在研究不同面板材料时，两种复合材料面板的质量对夹层结构性能的影响。本章试验所用到夹层结构的编号及参数如表2.1所示。

表2.1夹层结构三点弯曲试验试件编号及尺寸