復(fù)合材料層合板低速?zèng)_擊響應(yīng)的試驗(yàn)研究與仿真分析.pdf

1、飛機(jī)輕量化的需求使得碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在航空業(yè)被廣泛應(yīng)用,雖然復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高,比模量大等優(yōu)點(diǎn),但也暴露出怕沖擊的弱點(diǎn):復(fù)合材料遭受低速?zèng)_擊后,其某些性能如壓縮強(qiáng)度可能會(huì)劇烈下降,造成安全隱患。因此,研究復(fù)合材料在低速?zèng)_擊下的響應(yīng)行為就變得非常重要。盡管目前各國學(xué)者已經(jīng)對復(fù)合材料的低速?zèng)_擊問題開展了大量的研究,但仍然存在較多問題:復(fù)合材料在低速?zèng)_擊下具有纖維拉斷,纖維扭結(jié),基體開裂,基體壓碎等多種失效形式,且損傷模式之間具有相互作用

2、,這導(dǎo)致復(fù)合材料的沖擊損傷預(yù)測變得十分困難。
　　本文首先以落錘沖擊實(shí)驗(yàn)手段對復(fù)合材料層合板的低速?zèng)_擊響應(yīng)行為展開了研究,通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和分析,獲得了沖擊接觸力-時(shí)間曲線形狀,最大接觸力,凹坑深度,損傷面積等響應(yīng)參數(shù)隨沖擊能量的變化規(guī)律,揭示了最大接觸力-沖擊能量曲線上“拐點(diǎn)”的物理含義,并通過對比靜壓痕和沖擊的力-位移曲線驗(yàn)證了二者的等效性。
　　然后,本文以連續(xù)介質(zhì)損傷力學(xué)(CDM)為基礎(chǔ),提出了一個(gè)有效的數(shù)值分析