闭孔泡沫铝夹层结构耐撞性研究（六）

泡沫铝夹层结构准静态弯曲性能研究（3）

2.2.2夹层结构材料性能表征

由于铝合金(A16061)为各向同性材料，根据试验标准ASTM E8，可以用标准拉伸试验对铝合金(A₁6061)面板进行表征。但由于碳纤维增强复合材料和玻璃纤维增强复合材料在整个服役过程中都处于正交各向异性，对其表征也就更加复杂，可以通过对正交各向异性的简化以及编织结构具有周期性，对纤维增强复合材料做与纤维平行方向的单向拉伸和与纤维方向成45°拉伸的面内剪切测试，用来表征材料的力学性能。由于夹层结构的泡沫芯层为闭孔泡沫铝，因此可以认为材料具有均匀性和各向同性的特点，此外鉴于泡沫铝主要失效模式为压缩和剪切模式，因此对三种密度的泡沫铝只做单轴压缩和V形剪切试验。

通过万能试验机获得面板的单向拉伸载荷-位移曲线，在进行夹层结构基材力学性能测试实验前测量各试件尺寸，根据载荷-位移曲线及试件尺寸从而计算得到面板材料的单向拉伸的应力-应变数据，通过origin绘制出真实工程应力-应变曲线；同理，可以得泡沫芯层名义单向压缩和V型名义剪切应力-应变曲线。

此外，表2.2总结了夹层结构面板材料常见的力学性能，可以看出，CFRP有最大的极限强度，而A16061的弹性模量最高，其次是GFRP。由于CFRP和GFRP属于脆性材料，而A16061则表现出金属常有的较大塑性变形，因此铝合金面板的极限应变最大，在结构的弯曲变形过程中能吸能更多的塑性能。

表2.2夹层结构面板材料力学性能指标