冰球冲击层压板的载荷与分层响应识别

发布时间：2021-03-26 10:30

　　首先,提出了层压板低速冲击弹簧-质量模型分层后刚度折减算法。将板分为中心含分层的圆形区域与四周未分层环形区域。根据薄板弯曲理论,利用边界条件以及两区域交界处的转角协调条件得到两个区域的挠度,进而计算刚度。基于ABAQUS软件建立了含损伤层压板的有限元模型进行该计算方法的验证,结果表明该方法的计算结果与有限元模型结果吻合较好。进行了层压板落重冲击试验,根据无损检测得到的分层信息利用本方法进行了弯曲刚度的折减,再利用弹簧-质量模型模拟有损伤产生过程的冲击接触力,模拟结果与实验吻合良好。进行了落重和小质量冲击实验,采集了声发射信号。结果表明无损发生的情况下,声信号周期较为长且稳定;在分层发生时刻,声发射信号有剧烈的波动。从频率上看,有损信号高频分量占比较无损结果大。这可以作为大、小质量冲击分层事件的识别信号。设计了冰球制作装置,搭建了发射冰球的气炮设备,进行了冰球冲击层压板实验,采集了冲击点背部位移与声发射信号,进行分层响应特征识别。结果显示从冲击点背部速度信号上不能明显识别出分层时刻特征。根据所测量位移,使用解析模型计算了冲击载荷,并与有限元模拟结果进行了对比。结果表明实验冲击力结果到达峰... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【部分图文】：

空客A350中复合材料使用量[2]

上海交通大学硕士学位论文起的冲击都属于大质量冲击；碎石、冰雹撞击等属于小质量冲击问题。大、小质量冲击的主要区别在于冲击过程的持续时间以及响应形式不同[6]。大质量冲击冲击历程长，弯曲波的传播受边界的影响，冲击响应为准静态形式，接触力和位移随时间同步变化。而小质量冲击的历程时间短，产生的弯曲波还来不及传播到边界冲击过程就已经结束，接触力和位移的变化不同步，如图 1-2 所示[7]。

图 2-1 变形影响区形状Fig. 2-1 Shape of the deflected area点的冲击载荷 0 0x , y = 0,0，式(2-2)变为 0 02, 0,0jk jkW x y =Wab 2-1)中就得到加载点的位移响应为 01 11 40,0, sin tp jkj kjkw t = F tm ab * 010,0, d8tpw t = FmD 达式为[14] *11 2212 6622A+1D D DD DAD D

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]小质量冲击下层压板分层响应特性与接触力测量方法数值模拟研究[D]. 陈艳.上海交通大学 2015
[2]飞行器结构低速冲击载荷定位研究[D]. 江艳.南京航空航天大学 2013
[3]大型复合材料结构落重冲击试验技术研究[D]. 曹翔.上海交通大学 2012



本文编号：3101435