本文介绍了一种用于内隔墙的船用夹层板的屈曲分析研究,该夹层板具有多层石墨烯纳米片 (GPL)/聚合物复合面板。芯层考虑了三种不同的形状:方形、蜂窝状和具有负毒比的凹入蜂窝状。假设面板由石墨烯纳米片 (GPL) 增强的聚合物基质组成。使用 Halpin-Tsai 的微机械方法确定顶层和底层的有效杨氏模量以及有效泊松比和质量密度的混合规则。基于新的五阶剪切变形理论对墙夹层板进行建模。采用汉密尔顿原理获得板运动的控制微分方程。所提出的公式和结果的准确性得到了验证,并通过与文献中可用的结果高度一致证明了其准确性。基于我们的结果,我们指出了蜂窝芯的蜂窝结构对船用内墙夹层板临界屈曲载荷的影响。此外,还利用 Galerkin 方法说明了厚度、纵横比、石墨烯纳米片重量分数和几何参数对临界屈曲载荷的影响。这项研究的成果可能有助于创造更高效的工程应用,特别是在海洋和船舶工业中。
采用真空辅助树脂注射制造。最终的表面厚度约为 3 毫米。芯材为 50 毫米厚的交联 PVC 泡沫,属于相对较重的 Divinycell H200 型,密度约为 200 千克/立方米。所有接头均采用 Norpol FI 177-10 填料。对于 X1 型样品,圆角半径为 25 毫米,覆盖层采用与表面层压板中的铺层相对应的 E 玻璃纤维垫制成。覆层垫的长度为 150 毫米,每层相互错开 16 毫米,如图所示。2.除了填料和覆层之外,X2 型样品还具有嵌入填料中的专门设计的 Divinycell H250 泡沫插入物,从而将圆角半径增加到 60 毫米并减轻了重量。用于覆层的纤维垫(与 X1 型相同)长度不同,
在许多采用纤维复合材料夹层结构的海军舰艇中,上层建筑的端舱壁与甲板连接处都存在 X 型接头,而内部舱壁则位于甲板下方的同一垂直平面内。该接头在垂直方向上承受交替的拉伸和压缩载荷,分别使船体梁产生上拱和下垂弯曲变形。当芯材为聚合物泡沫时,此类接头通常通过在接头附近的甲板面板中插入更高密度的芯材来加强。本文旨在改进此类 X 型接头的设计基础,重点是防止芯材在压缩载荷下破碎,同时确保在拉伸载荷情况下具有足够的损伤容限。文中报告了大量材料试验,通过实验室试验和数值建模研究了应变分布,并提供了芯材插入件的设计指导。