基于SPH模型的冰雹高速冲击复合材料结构响应规律研究

发布时间：2018-08-04 09:25

【摘要】：作为一种特殊的外来物损伤,冰雹冲击致暴露的复合材料结构损伤的规律值得研究.由于实验需要耗费大量的人力物力,且实际操作中存在着各种难以克服的困难,因此,数值方法就显得尤为重要.针对复合材料层合板结构,在充分考虑了冰雹流体特性下,建立了经与经典实验比对证明具有足够分析精度的冰雹光滑粒子流体动力学SPH模型,利用大型显式动力分析软件LS-DYNA模拟研究了冰雹高速冲击复合材料板壳时结构参数对冲击结果的影响规律,表明:冲击响应随板壳形状、尺寸和铺层方案的变化而变化,板块长宽尺寸越大,抗冲击性能越好;板壳曲率越小,抗冲击性能越好;准各向同性铺层比同厚度的单向铺层和反对称正交铺层抗冲击性能优越.论文进一步展望了其应用前景.
[Abstract]:As a special kind of foreign material damage, the damage law of composite structure caused by hail shock is worth studying. Because the experiment needs a lot of manpower and material resources, and there are many difficulties in practical operation, the numerical method is especially important. Considering the characteristics of hailstorm fluid, a SPH model of hailstone smooth particle hydrodynamics with sufficient analytical accuracy has been established by comparing with classical experiments for the composite laminated plate structure. The influence of structural parameters on the impact results of composite plates and shells during hailstorm impact at high speed was studied by using a large explicit dynamic analysis software LS-DYNA. The results show that the impact response varies with the shape, size and layering scheme of the shell. The larger the plate length and width, the better the impact resistance; the smaller the curvature of the plate and shell, the better the impact resistance; the better the impact resistance of the quasi-isotropic layer is compared with the unidirectional layer with the same thickness and the anti-symmetric orthogonal layer. The application prospect of this paper is also prospected.
【作者单位】： 同济大学航空航天与力学学院;
【分类号】：O341

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