金属面夹芯板以彩钢为面板
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金属面夹芯板以彩钢为面板,岩棉、聚氨酯等轻质材料为芯材,经连续成型工艺将芯材与面板粘结成整体的建筑用板材。夹芯板作为房屋的围护构件,在外物撞击下会产生显著变形甚至开裂,失去原有防护功能。随对意外事故下结构安全性重视,夹芯板抗冲击性

金属面夹芯板以彩钢为面板,岩棉、聚氨酯等轻质材料为芯材,经连续成型工艺将芯材与面板粘结成整体的建筑用板材。夹芯板作为房屋的围护构件,在外物撞击下会产生显著变形甚至开裂,失去原有防护功能。随对意外事故下结构安全性重视,夹芯板抗冲击性能引起关注。
金属面夹芯板在落锤冲击下的变形、破坏方式可分为两种:① 上面板凹痕,落锤冲击处上面板产生局部凹陷,见图3(a);② 上面板开裂,裂口呈四瓣形夹芯板在较大冲击能量下会产生整体变形,见图3(c)。

由实验看出:

(1) 随落锤冲击速度的增加,夹芯板所受冲击不断加大,夹芯板破坏程度愈加严重,面板由凹痕产生直至开裂。

(2) 夹芯板芯材厚度增加,夹芯板刚度增大;落锤以相同速度冲击时,夹芯板所受冲击力增大,如试件A-1-2(厚100 mm)在落锤速度6.57 m/s时所受冲击力大于试件A-2-1(厚50 mm)在落锤速度7 m/s时所受冲击力。

(3) 面板厚度增加,夹芯板刚度增大;落锤以相同速度冲击时夹芯板所受冲击力增大,如落锤以7.67 m/s速度冲击试件时,试件A-4-1所受冲击力大于试件A-2-2所受冲击力。

(4) 面板采用彩钢的抗冲击性能好于铝合金面板,如落锤以7.67 m/s速度冲击彩钢夹芯板A-4-1时,该试件仅面板产生凹痕,而落锤以6.1 m/s速度冲击铝合金夹芯板B-1-3时,其面板开裂破坏。
用理论分析方法对夹芯板局部变形进行分析,包括面板弯曲变形、拉伸变形、芯材压缩变形,据构件局部变形势能及外力做功建立总势能,并用势能驻值原理获得集中力与局部变形关系;以面板拉伸断裂为破坏条件,获得夹芯板开裂冲击力;建立有限元模型对夹芯板开裂冲击力计算式的适用性进行验证。有限元与理论分析表明,夹芯板开裂冲击力随面板强度、面板厚度、落锤半径、开裂应变的增加而增大,而落锤质量、芯材强度、芯材厚度改变对开裂冲击力大小基本无影响。