三明治蜂窩結構受爆炸荷載下動態響應及損傷分析

Abstract

三明治蜂窩結構為複合材料結構，因其具有質量輕盈、良好緩衝吸能、高強度、用料節省等的優點，被廣泛應用至航太、軍事等結構。而在軍事應用上，蜂窩結構將有效提高結構對外力衝擊上之抗衝擊性及防爆性能，而在爆炸荷載後，也需評估結構構件在爆炸荷載下產生之損傷破壞。 本文針對受爆炸荷載下之三明治蜂窩板，依序介紹修正後之理論公式，並使用有限元素軟體ABAQUS，進行模擬分析，與理論公式及實驗數據對比，具有一致性，並透過底板中心位移及能量歷時探討其動態響應，以及透過不同幾何參數的考量，描述對結構的影響，最後以結構受爆炸荷載後之剩餘承載力為損傷破壞指標，經過大量的數值計算，得出壓力-衝量曲線(P-I curve)，可象徵不同壓力、衝量荷載下，三明治蜂窩板之損傷程度。 三明治蜂窩板需考慮脫層因素，若面板與芯材間發生脫層，誤差在位移上可達30~40%，而在幾何參數之考量，調整面板厚度及芯材壁厚，以改動面板厚度質量性能比較佳。受爆炸荷載後之三明治蜂窩板，可由剩餘承載力作為良好的損傷破壞指標，並且由擬合公式可以快速的繪製P-I曲線，在數點數值驗證上其依靠擬合公式得出之結果十分可靠。

Date of Award	2014 Aug 19
Original language	Chinese
Supervisor	Hsuan-Teh Hu (Supervisor)