兵器装备工程学报

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稿件标题: 基于率相关改进桥联模型的CFRP材料动态力学性能研究
稿件作者: 周佳伦1,刘柳1,吴闻酉1,侯许佳1,胡衍东2,皮爱国1
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2024.03.024
科学编辑: 高玉波 博士(中北大学 副教授)
栏目名称: 化学工程与材料科学
关键词: CFRP;桥联模型;动态压缩;冲击;破坏机理
文章摘要: 桥联模型在预测CFRP材料静态力学性能上具有较高的精度,但目前鲜有基于桥联模型描述CFRP材料动态力学性能的报道。基于此,采用考虑应变率效应的本构方程与强度准则改进桥联模型。利用文献实验数据对改进后的模型进行了确认,针对侵彻弹使用环境,设计制备了CFRP层合结构并进行SHPB动态实验。理论预估模量与实验结果基本一致,理论强度值高于实验值约7%,由此校验了相关改进桥联模型在动载环境下的适用性。结合课题组已有的CFRP壳体侵彻试验结果,进一步验证了该理论模型可用于CFRP材料在冲击载荷下的性能预测。进一步的试验结果细观分析和数值模拟研究表明,X方向试样的动态破坏模式以层间分层为主,而Y方向则以纤维的压缩破坏与基体的剪切破坏为主。为CFRP材料用于抗冲击等动态载荷下的力学行为预测提供了一种可行的分析手段。
引用本文格式: 周佳伦,刘柳,吴闻酉,等.基于率相关改进桥联模型的CFRP材料动态力学性能研究[J].兵器装备工程学报,2024,45(3):190-199.
ZHOU Jialun, LIU Liu, WU Wenyou, et al.Research on dynamic mechanical properties of CFRP materials based on rate dependent improved bridging model[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2024,45(3):190-199.
刊期名称: 2024年03期
出版时间: 2024年3月
收稿日期: 2023年4月10日
修回日期: 2023年5月19日
录用日期: 2023年6月22日
上线时间: 2024年3月28日
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