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中文摘要
蜂窝芯夹层板是一种广泛应用的复合结构，是复合材料的一个基本类别。该夹层板由类似蜂窝结构的芯层构成，芯层具有一定厚度和柔软性，两侧由刚性面板夹住，面板的形状和材料多种多样。本文对铝质蜂窝夹层复合材料制成的轻质板进行了静态和动态分析研究。蜂窝夹层板样本尺寸为300 mm×300 mm，芯层高度在10至25 mm之间取四个值。蜂窝芯为铝质材料，采用新技术电阻点焊（RSW），而非工业缺陷检测时常用的粘合剂。采用基于响应面法（RSM）和实验设计软件（DOE）的数值优化验证当前的研究工作。还对不同设计参数的蜂窝夹层板的耐撞性（最大弯曲载荷、最大挠度）和振动特性（固有频率、阻尼比、瞬态时间响应）进行了理论研究。此外，还使用了基于有限元法的ANSYS软件验证理论结论。
研究结果表明，固有频率和芯层高度与蜂窝孔大小呈正相关，而固有频率与蜂窝孔壁厚呈负相关。相反，阻尼比与芯层高度和蜂窝孔呈负相关，而与蜂窝孔壁厚呈正相关。研究表面，在10至25 mm范围内改变芯层高度时，固有频率显著增加82%，而阻尼比显著下降49%。这些结果基于特定的蜂窝孔大小（0.01 m）和壁厚（0.001 m）。研究还表明，对于给定的蜂窝孔大小和壁厚，随着芯层高度从0.01 m增加到0.025 m，最大响应百分比减少了约76%。另一方面，将蜂窝孔壁厚度从0.3 mm增加到0.7 mm，芯层高度保持在0.015 m时，最大瞬态响应降低了7.8%。
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原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.dt.2023.11.016
主要结论
本文提出的分析方法是一种确定蜂窝芯夹层板基本固有频率的有效方法。所述过程涉及利用分离法解算夹层板运动微分方程。如芯层高度从10 mm增至25 mm，固有频率增加82%，但阻尼比下降约49%。这是分别针对大小和壁厚（1–10 mm）的蜂窝孔。当蜂窝孔大小从10 mm增至25 mm时，固有频率增加了37%，但阻尼比下降约18%（芯层高度为10 mm，蜂窝孔壁厚为1 mm）。当蜂窝孔壁厚增加了0.3e1 mm时，固有频率下降了22.45%。然而，在蜂窝孔大小和芯层高度为0.01 m的情况下，阻尼比增加了24%。在受迫振动的情况下，将芯层高度从10 mm增至25 mm使最大瞬态响应下降约78%。当蜂窝孔壁厚从3e-1 mm增至7e-1 mm时，在芯层高度为0.015 m的情况下，最大瞬态响应减少了8%。
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编辑：陈微，曹文丽
审核：田丽
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简介
《Defence Technology》是由中国兵工学会主办的科技类综合性学术期刊，目前已被SCI、EI、Scopus、中国科技核心期刊数据库、中国引文数据库核心版和瑞典开放获取指南等多家数据库收录，期刊主要发表基础理论、应用科学和工程技术领域高水平原创性学术论文，包括理论研究、数值模拟和实验研究类文章。
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