复合材料层合板抗冰雹冲击性能研究

发布时间：2018-11-23 18:11

【摘要】：为研究复合材料蒙皮抗冰雹冲击性能,基于弹塑性模型,考虑应变率强化效应和脆性断裂行为,建立冰雹动态本构模型。根据冰雹撞击传感器实验数据修正冰雹模型参数。通过引入三维Hashin失效准则和内聚力界面元,模拟复合材料的纤维断裂、基体压溃和脱粘分层损伤破坏行为。建立复合材料层合板抗冰雹冲击的数值模型来研究不同冲击速度下的动态响应和损伤特性。数值结果表明:针对复合材料层合板构型,冲击失效阈值能量为232 J;冲击载荷峰值和冲击点位移随冲击速度的增大而增大,但增幅趋缓;分层损伤面积与冲击速度近似呈线性关系;相邻层的铺层角度差为90°时,层间分层现象更为显著。
[Abstract]:In order to study the impact resistance of composite skin to hail, a dynamic constitutive model of hail was established based on elastoplastic model, strain rate strengthening effect and brittle fracture behavior. The hail model parameters were modified according to the experimental data of the hail impact sensor. By introducing 3D Hashin failure criterion and cohesive interface element, the fiber fracture, matrix crushing and delamination damage behavior of composites were simulated. To study the dynamic response and damage characteristics of composite laminates under different impact velocities, a numerical model was established to study the hail impact resistance of composite laminates. The numerical results show that the impact failure threshold energy is 232 J for the composite laminated plate configuration, and the peak impact load and impact point displacement increase with the increase of impact velocity, but the increase slows down. The delamination area is approximately linear with the impact velocity, and the delamination is more obvious when the angle difference of the adjacent layers is 90 掳.
【作者单位】： 中国飞机强度研究所结构冲击动力学航空科技重点实验室;
【基金】：航空科学基金项目(2016ZA23005)
【分类号】：TB33

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本文编号：2352334