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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(qū)分結構所受到的臨界失效模式，將夾層結構截面的應力區(qū)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)。