摘要：短梁剪切(short beam shear,SBS)实验结合数字图像相关技术(digital image correlation,DIC)可实现快速识别单向纤维增强树脂基复合材料的多力学性能参数,而且能够获得复合材料单向应力状态下完整的层间剪切应力-应变行为和层间剪切强度,这对建立厚截面复合材料三维应力状态的强度准则至关重要。为研究实验设计对材料层间剪切力学参数识别精度的影响,本研究首次发展了由四台CCD相机组成的两套立体数字图像相关系统,实测SBS实验加载过程中试样前后表面标距区内应变分布情况。结果表明:由于实验夹具工装配合中存在螺纹间隙,工装刚度不足,试样前后表面剪切应变分布不对称,相对偏差可达44%。一方面提出针对试样前后表面剪切应变非对称性分布、材料剪切力学性能参数识别的新方法,通过采用DIC技术和有限元模型修正技术(finite element model updating,FEMU),将试样前、后表面标距区的实测平均剪切应变和有限元模型相应位置处计算应变数据的方差作为目标函数进行本构参数和偏轴角度的识别,可获得材料完整的非线性剪切本构参数,且识别过程对初始参数不敏感;另一方面通过改进实验夹具提高工装刚度,消除非对称性剪切应变分布现象,准确地识别得到了单向层合板完整的层间剪切应力-应变本构关系参数。

摘要：木质基点阵夹芯结构由于其材质的限制,常采取开槽粘接的方式来制造,这种方式破坏了面板的完整性。为了保证面板的完整性,本研究设计了一种新的连接方式,通过桦木方块连接桦木圆棒榫和杨木单板。与开槽粘接的连接方式对比,芯层在加上桦木方块后增强了芯层力传递的效率,这在平面外压缩和短梁剪切上得到体现。随着位移的增加,加入桦木方块的配置出现相对稳定的力学行为,增长了结构失效后的应急时间。试验分析了失效原因并与其他竞争模式做了对比,比强度优于部分合金和碳纤维制备的点阵夹芯结构。理论分析和试验结果一致性良好,具有成本低、环境友好等特点。