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轻量化设计:临界应力载荷不断

时间:2026-01-26 理论教育 姚姚 版权反馈
【摘要】:在单元重力线的位置z=0处,切应力有最大值:或者,对薄的表层与轻的形芯又有:通过方程式与方程式的对比可得出,中心切应力变化必定是非常平坦的。

如前所述,形芯与表层是粘接在一起的。对于剪切力作用下的三明治单元来说,由于粘结剂[2]所允许的拉伸-抗剪强度范围是一定的,所以三明治单元所能承受的应力载荷也是有限制的。考虑到图17-7所示的应力变化以及已有的公式,为了研究方便,可将单元上的区域局限为两个[SAT 74]:

1.在积分极限图示的表层区域

考虑到弹性模量EH,根据方程式(17.21),切应力变化的绝对值可计算为

图示

根据对变化过程的讨论可以得出,在位置z=(h+t/2处(外缘)的切应力τxzH=0,因此,积分常数CH=0。对此,可通过代入方程给予证明。

2.在积分极限图示形芯区域

相应地考虑到弹性模量EK,对形芯处的切应力变化有:

图示

利用z=hK/2,由表层到形芯的过渡可得出:

图示

由此得出积分常数为

图示(https://www.xing528.com)

考虑到这一点,由方程式(17.23)可给出:

图示

即,粘接材料的应力为(z=hK/2)

图示

复合材料的切应力变化不仅取决于形芯材料,也取决于表层的材料。从形芯到表层过渡的地方,在抛物线变化过程中存在一个不连续的临界位置。

在单元重力线的位置z=0处,切应力有最大值:

图示

或者,对薄的表层与轻的形芯又有:

图示

通过方程式(17.28)与方程式(17.26)的对比可得出,中心切应力变化必定是非常平坦的。

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