蜂窝夹层结构以其高比强度和比模量的特点,在航空航天领域应用较多。在实际应用中,为了保证结构的可靠性,往往需要认真考虑疲劳问题。随着工艺的进步,蜂窝夹芯结构的静态力学性能逐渐趋于稳定,但对于疲劳性能的研究依旧不够深入。为了探索铝蜂窝夹芯结构的静态力学性能和疲劳行为,主要做了以下研究工作:本文首先对夹芯结构的基本理论进行初步探索,阐述了夹芯梁理论、蜂窝夹芯结构的典型失效模式和蜂窝夹芯结构的等效理论。之后对铝蜂窝夹芯结构的平压、三点弯曲和侧压进行了试验研究工作。通过载荷变形曲线,分析不同阶段承载力变化。对三点弯曲的不同阶段进行分析,得到不同阶段的破坏形式。分析得到三点弯曲破坏为芯子达到强度极限,并针对静态试验中的破坏现象针对性的设计后续疲劳试验中所需的夹具。同时进行了铝金属的静态拉伸试验和拉压疲劳试验和铝蜂窝结构的三点弯曲疲劳试验。通过对铝金属的静态拉伸试验得到铝金属的应力应变曲线;通过铝金属的疲劳试验得到铝金属的S-N曲线,通过模量的变化定义损伤得到拉压载荷作用下的铝金属的损伤累积变化规律。同时通过铝蜂窝的弯曲刚度变化定义损伤模量,并得到了铝蜂窝结构的损伤变化曲线。最后对蜂窝结构和铝金属的拉压试验件进行有限元模拟,利用abaqus中的UMAT功能和铝金属的累积损伤定律对铝金属的材料属性进行疲劳损伤退化。结果表明有限元计算结果与实际试验中的观察结果比较相似,认为方法是适用的。