兵器装备工程学报

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稿件标题: 碳纤维单向层合板落锤冲击损伤特性试验与仿真研究
稿件作者: 刘峰,张梦涛,王卓煜
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2022.11.003
科学编辑: 姚术健 博士(中南大学副教授)
栏目名称: 结构冲击响应与损伤专栏
关键词: 碳纤维;层合板;冲击;非线性;损伤
文章摘要: 参照国标设计了碳纤维层合板冲击试验试件,并采用湿法常温真空加压固化工艺制作。选取不同冲击能量对试件冲击。建立了碳纤维层合板非线性损伤有限元模型:编写用户子程序定义层合板的损伤。选用基于应变的ChangChang准则判定纤维和基体损伤。使用二次应力准则判定胶层单元的初始损伤;采用BK准则判定胶层单元的失效。结果表明:冲击头接触力合力峰值随冲击能量增大呈先增大后减小;冲击头最大位移和能量损耗率随冲击能量增大呈单调上升趋势。试件受冲击后先出现基体拉伸损伤,并由冲击区域沿纤维方向延展;低能量组试件的基体拉伸损伤面积随冲击能量增大呈线性增大,高能量组呈非线性增大;分层损伤主要集中在冲击区域;分层面积随冲击能量增大呈线性增大;接触力合力峰值的最大计算误差为18.51%。数值计算损伤状态与试件实际损伤形貌基本吻合。
稿件基金: 民航局科技创新引导资金项目(14002600100017J171);中国民用航空飞行学院大学生创新项目(S202010624108)
引用本文格式: 刘峰,张梦涛,王卓煜.碳纤维单向层合板落锤冲击损伤特性试验与仿真研究[J].兵器装备工程学报,2022,43(11):16-24.
刊期名称: 2022年11期
出版时间: 2022年11月
上线时间: 2022年11月28日
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