轻质高强类蜂窝夹层结构力学性能分析及优化

作者：李响; 潘志宇; 李锐; 徐兴兴

来源：机械, 2021, 48(11): 1-9.

DOI：10.3969/j.issn.1006-0316.2021.11.001

• 类蜂窝
• 夹层结构
• 力学性能
• 优化设计

创新构形类蜂窝夹层结构相比于传统六边形蜂窝夹层结构,具有更好的力学性能。本文以类蜂窝夹层结构的面板层厚度t_f、夹芯层厚度c及胶粘剂层厚度ta为优化参数,采用多目标遗传算法对类蜂窝夹层结构各项力学性能进行优化设计。分析了各厚度参数对夹层结构的力学性能的影响情况,同时探讨了参数协同作用下,各层厚度对力学性能的敏感程度,并根据实际工程应用情况对优化解进行折中选择。研究发现:与优化前的初始值比较,优化后的类蜂窝夹层板在x轴向等效弹性模量增长了8.17%,z轴向等效弹性模量增长了63.08%,xz面内等效剪切模量增长了19.82%,xy面内等效剪切模量减小了26.11%,弯曲刚度增长了45.31%,扭转刚度增大了69.83%,总重量减小了8.26%,较好地改善类蜂窝夹层结构的各项力学性能。该研究为夹层板结构优化设计提供了一定的参考依据,具有重要的创新意义和实用价值。

• 单位
  三峡大学