基于ABAQUS的汽車(chē)夾層玻璃受冰雹沖擊的動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究.pdf

1、PVB夾層玻璃作為汽車(chē)玻璃的首選，其防沖擊的能力和對(duì)沖擊作用的動(dòng)態(tài)響應(yīng)問(wèn)題是重要的夾層玻璃研究?jī)?nèi)容。PVB夾層的加入，使得夾層玻璃的動(dòng)態(tài)響應(yīng)問(wèn)題不再是簡(jiǎn)單的單一各向同性的板面受沖擊的問(wèn)題，并且一般情況下由于PVB夾層與兩側(cè)玻璃的彈性模量相差至少三個(gè)數(shù)量級(jí)，也不能簡(jiǎn)單的看做疊合板的沖擊問(wèn)題。本文主要基于ABAQUS軟件，對(duì)受冰雹沖擊的等效玻璃板和夾層玻璃進(jìn)行了模擬，結(jié)合一定的理論分析和數(shù)值模擬，從定量的角度分析了在冰雹垂直沖擊作用下的夾層

2、玻璃上的沖擊點(diǎn)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)問(wèn)題，還定性的分析了各種其他角度沖擊和多次沖擊夾層玻璃的應(yīng)力波傳播問(wèn)題。
　　本文通過(guò)對(duì)夾層玻璃中心受冰雹垂直沖擊的模擬，對(duì)比了夾層玻璃上沖擊點(diǎn)處的撓度與等效玻璃上沖擊點(diǎn)處的撓度，對(duì)比發(fā)現(xiàn)夾層玻璃上的撓度變化更多的傾向于波的情況，而且應(yīng)力波在夾層玻璃厚度方向上的傳遞具有延遲性，且沖擊過(guò)后的PVB夾層上的應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于兩側(cè)玻璃上的應(yīng)力，因此在夾層玻璃未發(fā)生沖擊破壞時(shí)，主要靠夾層兩側(cè)的玻璃來(lái)承受冰雹沖擊作用所帶來(lái)

3、的應(yīng)力。且通過(guò)模擬等效玻璃板受冰雹沖擊的過(guò)程與夾層玻璃的模型相比對(duì)，得出工程上采用的夾層玻璃的等效厚度來(lái)校核設(shè)計(jì)的方法對(duì)沖擊作用來(lái)說(shuō)是極其不準(zhǔn)確的。同時(shí)，將夾層玻璃在模型中分別設(shè)置為四周簡(jiǎn)支約束和四周固支約束，提交計(jì)算后發(fā)現(xiàn)，兩種情況下的夾層玻璃上的應(yīng)力分布和沖擊點(diǎn)處的撓度并沒(méi)有區(qū)別。
　　通過(guò)對(duì)夾層玻璃受多個(gè)冰雹錯(cuò)落沖擊的模擬，得到了當(dāng)多個(gè)冰雹在不同時(shí)間錯(cuò)落沖擊夾層玻璃不同沖擊點(diǎn)的沖擊過(guò)程，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在該過(guò)程中，區(qū)別于夾層玻璃受單

4、次沖擊的情況，夾層玻璃的背面玻璃不分布應(yīng)力，PVB夾層上的應(yīng)力也比正面玻璃上小三個(gè)數(shù)量級(jí)以上，沖擊所造成的應(yīng)力幾乎全部分布在夾層玻璃的正面玻璃上，由此得出結(jié)論，如果想提高夾層玻璃的抵抗連續(xù)多處沖擊的性能可以通過(guò)增厚直接接觸沖擊物體的正面玻璃來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于在沖擊發(fā)生以后夾層玻璃板的四個(gè)邊界上的應(yīng)力大，在此模型中還輸出了沿邊界處的應(yīng)力曲線。本文還對(duì)夾層玻璃上同一點(diǎn)處受二次沖擊進(jìn)行了模擬，得知了PVB夾層上的粘性耗散能有效阻擋了多次沖擊造成的應(yīng)

5、力疊加。同時(shí)在所有的仿真中還可以得到結(jié)論，夾層玻璃板受到?jīng)_擊時(shí)，四個(gè)直角處的應(yīng)力整體最小，因此也最安全。
　　最后，本文在仿真的基礎(chǔ)上對(duì)文中所做的重要且復(fù)雜的仿真模擬做了可信度分析，其一是利用理論上的玻璃板模型受冰雹沖擊后沖擊點(diǎn)處的撓度值曲線與夾層玻璃的等效玻璃板的仿真模型輸出的撓度結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，其二是利用ABAQUS使用手冊(cè)上的模型質(zhì)量評(píng)估方法對(duì)本文中的仿真模型進(jìn)行能量平衡的檢驗(yàn)，最終結(jié)果表明，文中的仿真模型可信度高，具有準(zhǔn)確性