SHPB加載木塑復(fù)合材料動(dòng)態(tài)特性的理論分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、木塑復(fù)合材料(Wood Plastic Composites，簡(jiǎn)稱WPC)是以初級(jí)生物質(zhì)材料木材纖維，刨花，木粉，植物纖維等配合一定比例的熱塑性塑料，經(jīng)過一定的特殊工藝加工處理后成型的新型復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用于汽車，園林，交通運(yùn)輸，軍事工程等行業(yè)。木塑復(fù)合材料沒有游離的甲醛，笨等對(duì)人體危害巨大的有毒氣體，是一種健康環(huán)保的安全材料。木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)原料來源廣泛，并且其本身可以被回收利用，成為工業(yè)界選材的重要考慮因素。因此人們也加大了對(duì)木塑

2、復(fù)合材料的研究開發(fā)的力度，并在很多方面取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。不論是金屬類材料（鋁合金，鋼等）還是非金屬類材料（陶瓷，巖石，橡膠等），材料本身的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究一直是研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。木塑復(fù)合材料作為一種新興的環(huán)保類材料，其自身良好的物理性能使材料本身越來越多的應(yīng)用于家具裝修建材，城市綠化建設(shè)，包裝運(yùn)輸，汽車座椅及內(nèi)飾等行業(yè)，因此對(duì)木塑復(fù)合材料力學(xué)性能更深入層次的研究顯得尤為重要。
　　本文采用霍普金森撞擊桿(SHPB)探索瞬態(tài)加載對(duì)木

3、塑材料的影響，進(jìn)而研究木塑復(fù)合材料的撞擊損傷行為及其動(dòng)態(tài)力學(xué)特性。使此種材料能夠得到更好更安全的應(yīng)用。SHPB技術(shù)是測(cè)試材料在高應(yīng)變率下的力學(xué)性能等方面最有利的實(shí)驗(yàn)測(cè)試手段，在SHPB測(cè)量實(shí)驗(yàn)中所用的測(cè)量方法避開了對(duì)試件進(jìn)行直接測(cè)試引起的試件震蕩等一些列不穩(wěn)定因素，測(cè)試系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)試件兩端夾桿中的應(yīng)力波波形與傳播，再根據(jù)一維應(yīng)力波理論確定試件的應(yīng)力與位移時(shí)間關(guān)系，進(jìn)而在局部動(dòng)態(tài)平衡條件下可以求得時(shí)間與應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。通過測(cè)試由不同壓強(qiáng)氣室

4、射出的撞擊桿對(duì)木塑復(fù)合材料的撞擊結(jié)果及其相應(yīng)數(shù)據(jù)，探究木塑復(fù)合材料在受到彈體侵徹時(shí)發(fā)生的宏觀破壞形變，并結(jié)合Matlab對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到其應(yīng)力應(yīng)變曲線，對(duì)其破壞后的組織進(jìn)行電鏡掃描，觀察木塑復(fù)合材料在受到撞擊加載時(shí)材料內(nèi)部的微觀形態(tài)變化，了解瞬態(tài)加載后木塑復(fù)合材料的破壞機(jī)理。結(jié)合有限元分析軟件ABAQUS中Explicit模塊中對(duì)瞬態(tài)沖擊動(dòng)力學(xué)的模擬分析能力，建立此類木塑復(fù)合材料的本構(gòu)模型，更好的分析木塑材料在受到?jīng)_擊加載時(shí)的形