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閉孔泡沫鋁夾層結構耐撞性研究（二十六）

2.5.2數值計算臨界失效模式

圖2.24為計算所得的泡沫鋁夾層結構在彎曲位移約為3mm時的變形模式云圖與試驗所得的臨界失效模式圖對比。從各圖變形對比可以看出，數值模擬得到的失效模式和試驗的臨界失效模式基本一致，AL-F1和AL-H20為壓痕壓入(IN),AL-D25和AL-F2 為芯層剪切(CS)。

根據數值模擬得到的各夾層結構的Mise應力云圖可以看出，各結構面板受到的平均應力遠大于芯層所受到的，因此，為了便于觀察芯層所受到的應力分布，區分結構所受到的臨界失效模式，將夾層結構截面的應力區域超過芯層在此刻受到的最大應力值的顏色設為灰色，如各仿真中面板顏色。從圖2.24(a)和(b)中芯層應力云圖可以看出，壓頭正下方上層芯層部分受到的應力是最大的，支撐端拐角處也受到了很大的擠壓應力，壓頭與支撐端之間的應力小于兩接觸點附近的應力值；通過試件整體變形可以看出，壓頭附近面板有明顯的鉸鏈，正下方芯層泡沫有明顯壓潰痕跡，屬于典型的壓痕壓入失效模式(IN)。從圖2.24(c)和(d)中芯層應力云圖可以看出，芯層最大應力未見于壓頭正下方及支撐端拐角處，而是沿兩接觸點中間逐漸增大，從其應力分布的形狀來看，基本呈現斜45°的剪切應力帶； 從試件的變形形式而言，兩面板的上下位置基本平行，壓頭與夾持端之間未出現明顯的鉸鏈，芯層泡沫未見明顯壓潰跡象，屬于典型的芯層剪切失效模式(CS)。