折疊式夾層板橫向吸能特性研究

張延昌，胡宗文，俞鞠梅，王自力

(1.中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院，上海 200011;2.江蘇科技大學(xué) 船舶與海洋工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003;3.92118部隊(duì)，浙江 舟山 316000)

水面艦船作為海軍的重要作戰(zhàn)裝備，其抗爆抗沖擊性能及生命力始終為研究熱點(diǎn)。爆炸或碰撞造成的瞬間高強(qiáng)度載荷導(dǎo)致強(qiáng)沖擊、大過(guò)載為艦船破壞的直接原因。為提高艦船抗爆抗沖擊性能，研究新型結(jié)構(gòu)形式以期代替?zhèn)鹘y(tǒng)艦船結(jié)構(gòu)。Jones［1］對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)塑性行為進(jìn)行理論、數(shù)值及實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)車船碰撞能量吸收系統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體研究，探討各種因素對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)塑性影響。曾斐等［2］通過(guò)評(píng)估泡沫鋁緩沖結(jié)構(gòu)的吸能特性，明確其吸能效率曲線與理想吸能效率曲線的應(yīng)用范圍，比較分析四種密度泡沫鋁在動(dòng)靜載荷下的吸能特性。T?rnqvist［3］對(duì)船舶舷側(cè)耐撞結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合試驗(yàn)研究耐撞結(jié)構(gòu)的吸能機(jī)理，對(duì)碰撞過(guò)程中發(fā)生的斷裂、裂紋擴(kuò)展進(jìn)行研究。張振華等［4］從吸能率角度分析防雷艙各層結(jié)構(gòu)防護(hù)機(jī)理，并進(jìn)行試驗(yàn)及防雷艙水下抗爆設(shè)計(jì)。余同希等［5］總結(jié)基本構(gòu)件在不同加載條件下的變形、吸能機(jī)理，用實(shí)驗(yàn)方法研究蜂窩式夾層板、泡沫式夾層板等各種結(jié)構(gòu)在爆炸載荷、子彈沖擊載荷及軸向壓潰載荷等作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，并進(jìn)行數(shù)值仿真分析。彭興寧等［6］對(duì)國(guó)內(nèi)外吸能結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，并分析比較X、波紋、管束及柱形四種典型結(jié)構(gòu)的吸能特性、原則及方法。

隨研究不斷發(fā)展，由兩層面板與夾芯層經(jīng)粘結(jié)、焊接的夾層板結(jié)構(gòu)成為焦點(diǎn)。夾層板按材料分為復(fù)合材料夾層板與金屬夾層板。夾芯層結(jié)構(gòu)材料及結(jié)構(gòu)型式為決定夾層板力學(xué)性能的關(guān)鍵因素［7］，按夾芯層結(jié)構(gòu)材料及與面板連接方式可分為［7－8］折疊式夾層板、蜂窩式夾層板、桁架式夾層板、夾層板系統(tǒng)SPS、混凝土夾層板等。

為保證結(jié)構(gòu)間焊接性能，折疊式夾層板夾芯層與面板通常為同一種材料，即船用高強(qiáng)度低合金鋼、不銹鋼、鈦合金及鋁合金等。夾芯層與面板間通常采用激光焊接，稱激光焊接夾層板。由折疊或簡(jiǎn)單構(gòu)件(管件)組成的折疊式金屬薄板夾芯層折線或管件軸線平行于夾層板面板。夾芯層中間可填充特定物(泡沫、金屬泡沫、樹脂、石棉等)進(jìn)行防火、隔聲等多功能設(shè)計(jì)。金屬折疊式夾芯層或管件在橫向(垂直于夾層板方向)壓皺載荷下具有高效吸能特性，可用于艦船防護(hù)結(jié)構(gòu)及耐撞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［9－10］。

1 折疊式夾層板概念設(shè)計(jì)

夾芯層結(jié)構(gòu)型式及力學(xué)性能為決定夾層板結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的關(guān)鍵因素。目前已有的折疊式夾芯層型式為V、U、I、Vf、C、Z、hat－profile、Key、Tube、Square－tube、X型、NAVTRUSS 等［7，11］。在整理分析基礎(chǔ)上，據(jù)夾芯層結(jié)構(gòu)類型將折疊式夾層板分為U型、V型、X型、Y型、Tube型等五種類型，結(jié)構(gòu)示意見圖1。

圖1 折疊式夾層板示意圖Fig.1 Schematic view of corrugated cores sandwich panels

1.1 U型折疊式夾層板

U－Ⅰ、U－Ⅱ型夾芯層加工工藝較簡(jiǎn)單，由金屬平板剪切而成，夾芯壁板與面板通過(guò)激光焊接連接;U－Ⅳ型夾芯層由整體薄板折疊而成，可設(shè)計(jì)專門壓制裝置，實(shí)現(xiàn)折疊式夾芯層自動(dòng)高精度制造，焊接時(shí)無(wú)需特別加工裝置，夾芯層與面板平行搭接，對(duì)焊接工藝、結(jié)構(gòu)尺寸精度等要求相對(duì)較低，制造工藝方便。

1.2 V型折疊式夾層板

V－Ⅰ、V－Ⅲ、V－Ⅳ夾芯層結(jié)構(gòu)由平板折疊冷壓而成，V－Ⅲ型夾芯層在V－Ⅰ型基礎(chǔ)上增加同一方向(向夾芯層單元內(nèi)部或外部)弧度，使其在壓皺載荷下產(chǎn)生特定變形模式，提高結(jié)構(gòu)的吸能效率;V－Ⅳ型夾芯層為正弦波紋結(jié)構(gòu)，由金屬平板壓制而成;V－Ⅰ型及V－Ⅳ型由整板折疊或壓制而成，實(shí)際結(jié)構(gòu)經(jīng)壓制或折疊加工成型后，其頂點(diǎn)多為圓弧，使激光焊接方式由工藝要求較高的垂直穿透焊變?yōu)槠叫羞B接穿透焊，工藝更簡(jiǎn)單。

1.3 X型折疊式夾層板

X－Ⅰ、X－Ⅳ型夾芯層由兩層V型折疊式結(jié)構(gòu)在折線位置焊接而成;X－Ⅱ型由Ⅴ型折疊式結(jié)構(gòu)在頂部焊接而成;X－Ⅲ型夾芯層結(jié)構(gòu)制造相對(duì)復(fù)雜，夾芯層部分由兩層V－Ⅰ型折疊式結(jié)構(gòu)在折線位置焊接，然后在上下頂角處焊接板條，構(gòu)成X－Ⅲ型夾芯層。

1.4 Y型折疊式夾層板

Y－Ⅰ型夾芯層由薄板折疊后焊接成Y型單元，正向與反向Y型單元間隔布置;Y－Ⅱ型夾芯層單元由兩片折疊板構(gòu)成，單元等間距布置;Y－Ⅲ型夾芯層由平板折疊而成;Y－Ⅳ型夾芯層由平板折疊成一層Ⅴ型，然后焊接板條結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

1.5 Tube型夾層板

Tube型夾層板夾芯層由圓管、方管按一定方式排列布置，通過(guò)激光焊接與上下面板連接而成。該型式夾芯層為型材－圓管、方管，夾芯層無(wú)需專門設(shè)計(jì)加工裝置。

2 橫向壓皺性能數(shù)值仿真分析

2.1 分析方案及有限元模型

俞鞠梅等［12－13］曾對(duì)Ⅴ型夾層板橫向壓皺性能進(jìn)行試驗(yàn)研究及數(shù)值仿真分析，完善并驗(yàn)證基于Abaqus折疊式夾層板壓潰性能有限元數(shù)值仿真技術(shù)。有限元分析時(shí)以重錘低速撞擊夾層板模擬準(zhǔn)靜態(tài)壓皺載荷。夾層板試件上下面板厚度tf=4 mm，夾芯層高度取hc=120 mm，夾芯層板厚 tc=4.0 mm，縱向?yàn)?0 mm，側(cè)向4～5個(gè)夾芯層單元，約500～600 mm，夾芯層間距、夾角等參數(shù)受篇幅限制從略，結(jié)構(gòu)重量見表1。重錘重量10000kg，撞擊速度1 m/s。焊縫與夾芯層、面板材料均為船用低碳鋼，采用Cowper－Symonds彈塑性材料模型，考慮應(yīng)變率敏感影響，其中D=40，P=5，單元類型、網(wǎng)格尺寸、邊界約束、接觸等的定義見文獻(xiàn)［12］。為避免不同變形模式影響，在U－Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ及V－Ⅰ、Ⅱ等夾層板夾芯施加初始塑性變形為0.1 mm，使其與其它型式夾層板具有相同變形模式I－相鄰的兩片夾芯板同時(shí)發(fā)生向上或向下屈曲變形［13］。各種型式夾層板有限元模型見圖2。

圖2 夾層板結(jié)構(gòu)有限元模型Fig.2 Finite element modes of sandwich panel

2.2 計(jì)算結(jié)果分析

2.2.1 U 型夾層板

壓皺力位移曲線見圖3。由圖3看出，U－Ⅰ與U－Ⅳ兩種夾層板結(jié)構(gòu)載荷位移曲線形狀、壓皺力水平及有效壓皺行程等基本相當(dāng)，壓皺力均出現(xiàn)明顯的兩個(gè)峰值;U－Ⅳ夾層板對(duì)應(yīng)的兩個(gè)峰值較U－Ⅰ小很多，主要由于夾芯層與面板存在0.2 mm間隙，壓皺過(guò)程中夾芯層與面板接觸而發(fā)生彎曲，夾芯層屈曲臨界載荷下降。U－Ⅱ夾層板峰值載荷、平臺(tái)階段的壓皺載荷均明顯高于其它結(jié)構(gòu)，但其第二峰值不明顯，主要因夾芯層壓皺后相鄰兩片芯板接觸范圍小，若增加間距使芯板不接觸，第二峰值會(huì)消失。U－Ⅲ夾層板平臺(tái)段壓皺力較高，無(wú)明顯第二峰值，有效壓皺行程約為其它三種結(jié)構(gòu)的3/4。

圖3 壓皺力－位移曲線Fig.3 Curves of crushing force versus compressive displacement

圖3曲線中各關(guān)鍵位置對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)損傷變形見圖4，該圖反映出夾芯層在壓皺過(guò)程中的損傷變形模式，其中U－Ⅰ與U－Ⅳ兩種結(jié)構(gòu)壓皺力－位移曲線較接近，夾芯均產(chǎn)生吸能效率較高的變形模式Ⅰ。壓皺力作用下夾芯板失穩(wěn)，壓皺達(dá)到第一峰值點(diǎn)，夾芯壁板中間出現(xiàn)塑性鉸。當(dāng)夾芯壁板中間的塑性鉸與上面板接觸時(shí)壓皺力曲線出現(xiàn)第二個(gè)峰值。而U－Ⅱ、U－Ⅲ兩種結(jié)構(gòu)壓皺力位移曲線，均不存在第二峰值。U－Ⅱ夾層板相鄰單元夾芯壁板在塑性鉸處相互接觸形成X形變形模式。

圖4 U型夾芯層結(jié)構(gòu)損傷變形圖Fig.4 Deformation of U－type core sandwich panels

表1為20種夾芯層結(jié)構(gòu)壓皺性能匯總表。其中W為結(jié)構(gòu)重量;Fc1，F(xiàn)c2分別為壓皺力位移曲線第一、二峰值載荷;E為夾芯壓實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)吸能;δ為壓皺行程;Fm為平均壓皺力;SF為第一峰值載荷與重量之比;Se為吸能與重量之比(比吸能);Sσ為平均壓皺強(qiáng)度與重量之比。由表1看出，前三種結(jié)構(gòu)第一峰值載荷基本相當(dāng)，遠(yuǎn)高于U－Ⅳ結(jié)構(gòu)峰值載荷;U－Ⅰ型平均壓皺強(qiáng)度遠(yuǎn)高于其它三種夾層板，順序依次為 U－Ⅳ、U－Ⅲ、U－Ⅱ;除U－Ⅲ外其它三種結(jié)構(gòu)的有效壓皺行程基本相當(dāng)，約為夾芯層高度的3/4。除U－Ⅲ結(jié)構(gòu)形式吸能效率一般外，其它三種結(jié)構(gòu)形式吸能效率均較高，U－Ⅰ夾層板吸能效率最高。綜合對(duì)比分析，U－Ⅰ與U－Ⅳ夾層板吸能效率較高，而U－Ⅳ夾芯層折疊加工、與夾層板激光焊接較簡(jiǎn)單，U－Ⅳ型夾層板在艦船上應(yīng)用前景較好。

表1 夾芯層壓皺力學(xué)性能參數(shù)匯總Tab.1 Crushing performance parameters of sandwich cores

2.2.2 V 型夾層板

四種V型夾芯層結(jié)構(gòu)載荷位移曲線見圖5，結(jié)構(gòu)損傷變形見圖6。由兩圖看出，V－Ⅰ～V－Ⅲ三種夾層板結(jié)構(gòu)載荷位移曲線基本相似，具有第一、第二兩明顯峰值載荷;V－Ⅰ夾層板對(duì)應(yīng)的第一載荷峰值最大，V－Ⅱ峰值載荷最小，若考慮單位重量峰值載荷，則V－Ⅲ夾層板結(jié)構(gòu)第一峰值較低，即V－Ⅲ夾芯結(jié)構(gòu)形狀使結(jié)構(gòu)更易發(fā)生壓皺屈曲。V－Ⅳ夾層板兩峰值載荷不明顯，第二峰值后曲線趨勢(shì)完全不同于前三種結(jié)構(gòu)。可見弧形夾芯層可控制壓皺后的結(jié)構(gòu)變形模式，使夾芯層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生吸能效率較高的變形模式，因此在夾芯層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可在夾芯層壁板中增加特定的初始變形，提高結(jié)構(gòu)吸能效率。

圖5 壓皺力－載荷位移曲線Fig.5 Curves of crushing force versus compressive displacemen

圖6 V型夾芯層結(jié)構(gòu)損傷變形圖Fig.6 Deformation of V－type core sandwich panels

由表1看出，四種V型夾層板的吸能效率均較高，其中 V－Ⅰ、V－Ⅲ、V－Ⅳ型夾層板的比吸能基本相同，V－Ⅲ相對(duì)較高;綜合比較峰值載荷、比吸能、平均壓皺強(qiáng)度等參數(shù)知，V－Ⅰ吸能效率最高，具有較高的第一峰值載荷，發(fā)生壓皺變形閥值較大，且具有一定第二峰值載荷，可限制繼續(xù)壓皺，為較優(yōu)吸能夾芯型式。夾芯層結(jié)構(gòu)增加初始塑性變形可控制變形模式，但會(huì)減低第一峰值載荷大小，如V－Ⅲ時(shí)在V－Ⅰ的基礎(chǔ)上增加弧形塑性變形，施加初始塑性變形可得吸能效率較高的變形模式，但第一峰值載荷有所下降。V－Ⅲ及V－Ⅳ兩種夾芯層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成弧形、波紋形，無(wú)需施加任何初始缺陷即可獲得吸能效率較高的變形模式，壓皺性能參數(shù)均高于施加缺陷結(jié)構(gòu)的性能參數(shù)，結(jié)構(gòu)吸能效率高于另兩種夾芯層。因此，V－Ⅲ、V－Ⅳ也是吸能優(yōu)良的夾芯層結(jié)構(gòu)型式，但不足在于初始峰值載荷較低，更易壓皺。

2.2.3 X 型夾層板

數(shù)值仿真計(jì)算所得四種X型夾芯層結(jié)構(gòu)載荷－位移曲線見圖7，結(jié)構(gòu)損傷變形見圖8。由兩圖看出，X－Ⅰ、X－Ⅱ兩種夾芯層結(jié)構(gòu)在橫向壓皺載荷下產(chǎn)生屈曲，載荷達(dá)到第一峰值，在夾芯層交叉節(jié)點(diǎn)發(fā)生旋轉(zhuǎn)變形，夾芯壁板產(chǎn)生彎曲變形，載荷迅速下降，而發(fā)生彎曲的載荷較小;隨夾芯層與上下面板接觸，載荷上升進(jìn)入壓實(shí)階段。X－Ⅲ、X－Ⅲ兩種夾芯層在壓皺載荷下先發(fā)生彎曲，使第一峰值載荷較低;隨壓皺行程增加夾芯層產(chǎn)生彎曲塑性鉸、夾芯層及面板相互接觸，載荷增加進(jìn)入壓實(shí)階段。

據(jù)表1，四種X型夾層板結(jié)構(gòu)的比吸能為2.22～3.96 kJ/kg，有效壓皺行程為 54.5 ～72.0 mm，比強(qiáng)度為80.1 ～244.0 MPa/kg。與其它結(jié)構(gòu)形式相比，X－Ⅱ、X－Ⅲ、X－Ⅳ三種型式夾層板吸能效率一般，X－Ⅰ型夾層板吸能效率較差。X型式夾層板整體吸能效率不高主要與該形式夾層板的壓皺有效行程較小及夾芯變形模式有關(guān)。

圖7 壓皺力－位移曲線Fig.7 Curves of crushing force versus compressive displacement

2.2.4 Y 型夾層板

Y型夾層板壓皺力－位移曲線見圖9，結(jié)構(gòu)損傷變形見圖10。由兩圖看出，四種Y型夾芯層結(jié)構(gòu)的壓皺力曲線趨勢(shì)基本一致，第一峰值載荷較小，第二峰值較高。Y－Ⅳ型夾層板不存在第二峰值，與其變形模式有關(guān)。在壓皺力作用下Y型夾層板夾芯層結(jié)構(gòu)在折線處發(fā)生彎曲變形，而板的彎曲載荷較小，第一峰值后載荷曲線相對(duì)平坦，當(dāng)壓皺行程約80 mm時(shí)夾芯層壓皺后與上下面板接觸，載荷迅速上升，出現(xiàn)第二平臺(tái)段，隨后載荷曲線進(jìn)入壓實(shí)階段。

據(jù)表1，四種Y型夾層板的比吸能為2.08～3.01 kJ/kg，有效壓皺行程為65.3 ～81.3 mm，平均壓皺強(qiáng)度為1.84～2.12 MPa。Y－I夾層板結(jié)構(gòu)的吸能效率一般，其它三種夾層板結(jié)構(gòu)的吸能效率較差。較其它型式夾層板，Y型夾層板第一峰值載荷較低，第二峰值載荷較高，比吸能、平均壓皺強(qiáng)度均較低，且夾芯層結(jié)構(gòu)的制造工藝較復(fù)雜。

圖8 X型夾芯層結(jié)構(gòu)損傷變形圖Fig.8 Deformation of X－type core sandwich panels

圖9 壓皺力－位移曲線Fig.9 Curves of crushing force versus compressive displacement

2.2.5 Tube 型夾層板

四種Tube型夾層板的壓皺力位移曲線見圖11，結(jié)構(gòu)損傷變形見圖12。由兩圖看出，方管Ⅰ(square tube I)夾芯層壓皺變形模式與X－Ⅰ相同，載荷位移曲線基本相似，計(jì)算的壓皺力學(xué)性能參數(shù)基本相等;兩者間因單元選取不同而導(dǎo)致邊界效應(yīng)影響程度不同，吸能效率較差。方管Ⅱ、圓管Ⅱ在壓皺載荷下發(fā)生彎曲變形模式，在方管頂角及圓管邊部產(chǎn)生彎曲形成塑性鉸，整個(gè)壓皺過(guò)程中夾芯層之間無(wú)相互接觸，載荷曲線呈現(xiàn)較長(zhǎng)平臺(tái)段，壓皺載荷較小，吸能效率較差。圓管Ⅰ(circle tube I)在壓皺載荷及相鄰圓管影響下，接觸點(diǎn)上下兩端發(fā)生彎曲變形，隨壓皺位移增加相鄰壁板完全靠在一起，圓管壓成方形，壓皺載荷呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，該兩壁板同時(shí)失效，載荷出現(xiàn)峰值;當(dāng)壓皺行程約90 mm時(shí)進(jìn)入壓實(shí)階段。由夾芯層結(jié)構(gòu)的壓皺力學(xué)性能知，圓管Ⅰ型夾層板作為防護(hù)結(jié)構(gòu)具有較高的吸能效率。

圖10 Y型夾芯層結(jié)構(gòu)損傷變形圖Fig.10 Deformation of Y－type core sandwich panels

圖11 壓皺力－位移曲線Fig.11 Curves of crushing force versus compressive displacement

3 壓皺性能對(duì)比分析

作為艦船防護(hù)結(jié)構(gòu)，除滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定性等強(qiáng)度要求外亦需具備幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):① 較高的第一峰值載荷保證結(jié)構(gòu)正常工作時(shí)不會(huì)發(fā)生塑性變形，提高結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍;② 壓皺過(guò)程中壓皺載荷及較高吸能效率較穩(wěn)定，即平均壓皺強(qiáng)度及比吸能較高;③ 具有一定壓皺行程。后兩點(diǎn)可用比吸能及平均壓皺強(qiáng)度描述，表示夾芯層結(jié)構(gòu)通過(guò)褶皺屈曲變形吸收能量的能力及效率。

圖12 管件夾芯層結(jié)構(gòu)損傷變形圖Fig.12 Deformation of tube－type core sandwich panels

由表1橫向壓皺性能數(shù)值仿真分析結(jié)果看出，不同夾芯層結(jié)構(gòu)的吸能效率明顯不同;V－Ⅰ～V－Ⅳ、U－Ⅰ五種夾芯層結(jié)構(gòu)吸能效率及平均壓皺強(qiáng)度較高，數(shù)值相當(dāng)，壓皺性能最優(yōu)，夾芯結(jié)構(gòu)軸向壓皺變形，能吸收面板架部分能量，可有效分擔(dān)沖擊能量。五種夾芯層結(jié)構(gòu)中V－Ⅳ、V－Ⅲ兩種夾芯層結(jié)構(gòu)的比吸能、比強(qiáng)度最高，但不足之處在于兩種結(jié)構(gòu)的第一峰值載荷門檻較低，承受的工作載荷不能高于峰值載荷，即兩種結(jié)構(gòu)更易被壓潰;其它三種夾芯層結(jié)構(gòu)，在初始缺陷下產(chǎn)生吸能效率較高的變形模式，在吸能較低的變形模式下結(jié)構(gòu)吸能效率尚待進(jìn)一步研究。而 U－Ⅳ、Circle Tube－Ⅰ、U－Ⅱ三種夾芯層結(jié)構(gòu)的吸能效率較高，在一定條件下可作為吸能結(jié)構(gòu)。該研究可為夾層板吸能結(jié)構(gòu)夾芯層選取提供指導(dǎo)。

4 結(jié)論

在總結(jié)整理折疊式夾層板基礎(chǔ)上，對(duì)金屬夾層板進(jìn)行分類，提出20種新式折疊式夾層板結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，并利用Abaqus數(shù)值仿真分析各種型式的夾層板在橫向壓皺載荷下的吸能特性，結(jié)論如下:

(1)對(duì)比分析不同夾芯層結(jié)構(gòu)在橫向壓皺載荷下的變形模型及吸能特性知，夾芯層在橫向壓皺下發(fā)生屈服、屈曲、壓皺變形模式，各夾層板結(jié)構(gòu)壓皺載荷與結(jié)構(gòu)變形模式有密切關(guān)系，變形模式為決定吸能特性的關(guān)鍵因素。

(2)對(duì)于 U－Ⅰ、U－Ⅱ、U－Ⅳ、V－Ⅰ、V－Ⅱ等型式夾層板壓皺變形模式具有隨機(jī)性，其變形模式為兩類單元變形模式的組合，受初始缺陷影響，其余結(jié)構(gòu)壓皺變形模式較固定。

(3)夾芯層結(jié)構(gòu)在橫向載荷作用下具有較高的第一峰值載荷、較長(zhǎng)的有效壓皺行程、平穩(wěn)的壓皺載荷，表現(xiàn)出良好的吸能特性，夾層板可用作防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

(4)V－Ⅰ ～V－Ⅳ、U－Ⅰ五種夾層板結(jié)構(gòu)的吸能效率及平均壓皺強(qiáng)度較高，數(shù)值相當(dāng)，吸能效率最優(yōu)。其次為 U－Ⅳ、Circle Tube－Ⅰ、U－Ⅱ三種夾芯層結(jié)構(gòu)，吸能效率較高，在一定條件下可作為吸能結(jié)構(gòu)。

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