试验研究预埋件对玻璃钢蜂窝夹层结构增强效应的实验研究何玉梅(南京化工大学,南京210009林有才(南京电子技术研究所,南京210013摘要:研究了某地面雷达天线罩采用的含有预埋件的玻璃钢蜂窝夹层结构试件的强度和刚度,讨论了预埋件对玻璃钢蜂窝夹层结构的增强效应,比较了内含预埋件结构和外加加强片结构的增强效果,探索了一种估算预埋件增强效应的简易方法。关键词:玻璃钢;蜂窝夹心板;预埋件;增强中图分类号:TB333文献标识码:A文章编号:1001-4012(200105-0188-03EFFECTOFPREFORMEDINSERTSONTHEMECHANICALPROPERTYOFFRPHONEYCOMBCORESANDWICHPANELSHEYu-mei(NanjingChemicalEngineeringUniversity,Nanjing210009,ChinaLINYou-cai(NanjingResearchInstituteofElectronicsTechnology,Nanjing210013,ChinaAbstract:Inthispaper,strengthandstiffnessofFRPhoneycombcoresandwichpanelscontainingpreformedin-sertsisstudied.Thereinforceefficiencyofpreformedinsertsisdiscussed.Aeasyestimationmethodofthereinforceeff-iciencyofpreformedinsertsispresented.Keywords:FRP;Honeycombcoresandwichpanels;Preformedinserts;Reinforce1引言自从1940年世界上第一件先进复合材料构件用玻璃纤维增强酚醛树脂制成的战斗机前雷达罩诞生以来,复合材料以其优良的透电磁波特性和结构的可设计性在军事电讯领域的应用日益广泛。雷达罩常采用玻璃钢蜂窝夹层结构制成,为满足支撑点的强度、承受集中荷载,常在夹层结构内安置预埋件。在雷达罩的设计中,既要满足结构设计的要求,又要满足电讯性能的要求。从结构方面考虑,预埋件的尺寸越大,结构强度越高;而从电讯方面考虑,预埋件的尺寸越小,电讯性能越好。所以,预埋件的尺寸成为雷达罩结构设计的关键之一。夹层结构,特别是内含预埋件的夹层结构在生产过程收稿日期:2000-11-07中需花费大量劳动力,工艺复杂,造价高,设计试验再设计再试验的过程无疑要花费大量的人力、物力和财力。本文研究了某地面雷达天线罩采用的含有预埋件的玻璃钢蜂窝夹层结构试件的强度和刚度,同时与把预埋件同样材料的加强件置于夹层结构外部起增强作用的情况作了对比,试图探索一种根据外加加强片结构的性能大致推测内含预埋件结构性能的方法,以达到减少设计试验再设计再试验的重复试验的目的。2实验2.1试件材料与形状试件蒙皮材料为玻璃纤维布,芯层为芳纶纸六角型蜂窝,预埋件呈圆盘状,其材料为环氧玻璃层压板。试样为380mm@380mm@h的方板(图1,预#188#第37卷第5期2001年5月理化检验-物理分册PTCA(PARTA:PHYSICALTESTINGVol.37No.5May2001埋件在板中心处,中心孔用于安装连接用支撑杆,周围圆孔用于安装边界固定螺栓。试件共四组(图2,G为内含预埋件试件;H1为外加<63mm加强片试件,H2为外加<85mm加强片试件,H3为外加<105mm加强片试件。图1试件平面尺寸(mm图2试件的加强件类型2.2试验设备与装置试验在万能材料试验机上进行,图3为自行设计的加载装置。位移测量采用位移传感器,输出用数字式电压表。在测点圆周,传感器采用四点对称均布安置(图4。图3加载装置图4传感器探头布置2.3标定试验前对位移传感器进行了标定,得到其标定曲线及标定因子(K1K4,见图5。图514号传感器标定曲线3结果与分析内含预埋件试件在加载过程中呈现几个阶段性变化:开始加载,试件即开始变形,加载到一定阶段,试件内部产生轻微响声(第一声响,表明试件的蜂窝芯层开始破坏;随后响声由间断过渡到连续(连续响,表明试件的蜂窝芯层大面积损坏;继续加载,试件变形继续增大,伴随着较大的响声(第一次退载,载荷下降,此时试件的塑性变形已相当明显;稍后载荷回升,变形加大,如此反复几次后,载荷达到最大值(最大载荷,表明试件彻底丧失承载能力。为确定试件的特征载荷,在不同的载荷阶段卸载观察试件变形情况,加载至第一声响载荷和连续响载荷时卸载,试件无明显变形;加载至第一次退载时卸载,试件的加载面在载荷作用范围内有轻微凹陷,背面中心孔周围有轻微凸起;加载至最大载荷时卸载,试件的加载面在载荷作用范围内有严重凹陷,背面在预埋件范围内明显凸起,而且板面还有不规则损坏。可见,试件最初的和最主要的破坏是在预埋件和蜂窝板的交界面上发生。由...