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Resistencia al impacto de baja velocidad de una estructura sándwich plegada de doble capa

Autores: Duan, Yuechen; Zhan, Zhiren; Zou, Ting; Tie, Ying; Cui, Zhen; Wang, Tingting

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Estructura de sándwich
Resistencia al impacto de baja velocidad
Doble capa
Propiedades mecánicas
Absorción de energía
Rigidez al impacto

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La estructura de sándwich plegado podría verse inevitablemente afectada a baja velocidad cuando está en funcionamiento, lo que llevará a la disminución de las propiedades mecánicas. Se investiga la resistencia al impacto a baja velocidad de la estructura de sándwich plegado de aluminio en forma de V de doble capa mediante el método de elementos finitos. Se encontró que el modo de daño y la proporción de absorción de energía de las estructuras de sándwich plegado de doble capa y de una sola capa son diferentes bajo impacto a baja velocidad, y la rigidez al impacto y la capacidad de absorción de energía de la estructura de doble capa son mejores que las de la estructura de una sola capa cuando la energía de impacto es pequeña. Además, en vista de las características de respuesta al impacto a baja velocidad de la estructura de sándwich plegado de aluminio en forma de V de doble capa, se proponen dos métodos para mejorar su rigidez al impacto. Ambos métodos aseguran que la masa total de la estructura permanezca sin cambios. Un método mantiene el panel interior inmóvil y cambia la distribución del grosor de las paredes de los núcleos superior e inferior, y se aumenta el grosor de la pared del núcleo superior. El otro método mantiene el grosor de las paredes de los núcleos sin cambios y el panel interior se mueve hacia arriba. A partir de los resultados de elementos finitos, se puede ver que después de aumentar el grosor de la pared del núcleo superior de 0.25 mm a 0.4 mm, la distancia máxima de impacto del impactador disminuye en un 30.3% cuando la energía de impacto es de 5 J, y disminuye en un 23.1% cuando la energía de impacto es de 10 J, y con 20 J, disminuye en un 14.5%. Después de reducir la altura del núcleo superior de 12.5 mm a 5 mm, la distancia máxima de impacto del impactador se reduce en un 22.86% cuando la energía de impacto es de 5 J, 21.85% cuando la energía de impacto es de 10 J, y 20.51% cuando la energía de impacto es de 40 J. La mejora es evidente. Los dos métodos pueden aumentar la densidad equivalente del núcleo superior, lo que puede aumentar la rigidez del núcleo superior. Para la estructura de doble capa, la rigidez del núcleo superior cerca del punto de impacto tiene una mayor influencia en la resistencia al impacto a baja velocidad de toda la estructura.

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