http://bhxb.buaa.edu.cnjbuaa@buaa.edu.cnDOI:10.13700/j.bh.1001-5965.2021.0249穿透性损伤对钛合金蜂窝口盖壁板面内压缩性能影响杨昊1，谢宗蕻1，杨海波2，袁培毓1，岳喜山3，赵伟1，*(1.中山大学航空航天学院，广州510275；2.中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所，成都610091；3.中国航空制造技术研究院，北京100024)摘要：钛合金蜂窝口盖壁板在实际服役过程中可能会产生穿透性损伤，从而影响口盖壁板面内压缩性能。采用试验和有限元计算相结合的方法研究了穿透性损伤对钛合金蜂窝口盖壁板面内压缩性能的影响。结果显示：含穿透性损伤的钛合金蜂窝口盖壁板的面内压缩破坏载荷要略高于无损伤钛合金蜂窝口盖壁板，且面内压缩破坏载荷随穿透性损伤直径增大而增大；有限元模型预测的破坏模式与试验结果一致，预测的破坏载荷与试验结果的最大偏差为9.33%，两者吻合较好。研究结果可以为钛合金蜂窝口盖壁板的设计及面内压缩性能的预测提供数据支持和研究方法参考。关键词：钛合金蜂窝壁板；有限元方法；试验研究；力学性能；穿透性损伤中图分类号：V414.6文献标志码：A文章编号：1005-5965（2023）02-0378-10钛合金蜂窝口盖壁板采用钛合金材料作为面板，以轻质蜂窝作为芯体，面板与芯体通过钎焊连接。其具有出色的性能，如高比强度和比刚度、隔噪、隔热、抗腐蚀等，因此，被广泛应用于航空航天飞行器结构，特别是口盖、舵翼面、消音内衬等结构中[1-4]。但是在制造、装配和服役过程中，钛合金蜂窝口盖壁板可能会产生各种类型的缺陷和损伤，从而影响口盖壁板力学性能，尤其是面内压缩性能。其中穿透性损伤多是在实际服役过程中受到冲击载荷而形成的典型损伤。Gibson和Ashby[5]全面总结了蜂窝材料的力学性能。国内外学者广泛研究了蜂窝夹层结构的力学性能[6-8]及损伤对蜂窝夹层结构的力学性能影响[9-12]，但是，对于金属蜂窝夹层结构的研究大都集中于高温合金材料，很少涉及钛合金材料。随着钛合金蜂窝夹层结构制备工艺日益成熟[13-14]，国内研究者开展了钛合金蜂窝壁板的力学性能的研究工作[15-17]。然而，涉及钛合金蜂窝口盖壁板力学性能的研究相对较少，穿透性损伤对钛合金蜂窝口盖壁板的面内压缩性能影响尚不明确。本文采用有限元分析与试验研究相结合的方法，研究了穿透性损伤对钛合金蜂窝口盖壁板面内压缩性能的影响。通过试验研究得到面内压缩下典型的破坏模式和破坏载荷。利用ABAQUS二次开发技术，编写Python代码建立含蜂窝芯体细节的有限元...
