复合材料层合板低速冲击损伤表征与开孔分析

发布时间：2017-12-09 21:14

  本文关键词：复合材料层合板低速冲击损伤表征与开孔分析

  更多相关文章： 复合材料层合板 低速冲击 用户自定义材料子程序 损伤表征 开孔分析

【摘要】：复合材料在工程结构中的应用越来越广泛,并且在结构中开始作为承力件。低速冲击事件以其高发性、高隐蔽性和高危害性的特点,严重的危害了复合材料结构的稳定性和可靠性。在这些工程应用的背景下,本文对复合材料层合板进行了低速冲击后损伤表征的研究,并且针对含孔层合板讨论了开孔因素对其低速冲击响应的影响。本文以落锤冲击试验机为平台,依照美国材料与试验协会标准,搭建了一个低速冲击试验平台;使用FORTRAN语言编写了基于刚度渐进折减和三维Hashin损伤失效准则的用户自定义材料子程序,与粘结单元损伤理论一起建立了一个三维低速冲击有限元模型。通过对复合材料层合板进行落锤冲击试验,更好地了解了低速冲击载荷下层合板的损伤模式和损伤情况,对三维低速冲击有限元模型进行了系数修正和正确性验证,使得仿真分析与试验结果的吻合度更好。利用上述研究方式,本文通过对比分析得到如下结论:(1)对于无孔层合板,在经过低速冲击后,层合板上表面凹坑深度随着冲击能量变化的趋势与层合板内部分层面积随着冲击能量变化的发展情况完全一致,可以使用上表面凹坑深度作为层合板内部分层损伤程度的一个衡量标准。层合板基体、纤维损伤随着冲击能量的增大,增长速度慢慢变缓,与上述两种损伤表现出的增长特征不同。(2)开孔因素会对层合板的冲击响应造成影响,其中开孔位置与冲击点的距离影响较大,开孔形状影响较小。随着开孔位置与冲击点距离的增大,整个低速冲击持续的时间变短,冲击力峰值变大;层合板内部分层面积最大的层间粘结层将会改变位置,并且分层损伤的扩展方向改变为相反的方向。对于开孔形状来讲,含圆孔层合板在本文中提到的三种含孔板中冲击力峰值最小,孔边的分层损伤不明显,其它损伤情况大致相同。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB33

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙先念,陈浩然,苏长健,刘相斌;含分层损伤复合材料层合板分层扩展研究[J];力学学报;2000年02期

2 洪明,陈浩然;修复对含分层损伤复合材料层合板振动特性的影响[J];玻璃钢/复合材料;2002年03期

3 崔海涛,郝勇,温卫东;含孔复合材料层合板逐渐损伤破坏分析[J];理化检验(物理分册);2002年04期

4 魏玉卿,陈斌;缝纫对复合材料层合板分层屈曲的影响[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年07期

5 刘芹,任建亭,姜节胜,郭运强,陈换过;复合材料层合板非线性热振动分析[J];动力学与控制学报;2005年01期

6 关志东;郭渊;;含缺陷的复合材料层合板低速冲击过程的有限元模拟[J];复合材料学报;2006年02期

7 吉桂秀;李娇颜;陈浩然;;多分层对复合材料层合板自振特性的影响[J];复合材料学报;2007年04期

8 贺跃进;张恒;;复合材料层合板裂纹诊断的实验研究[J];玻璃钢/复合材料;2008年02期

9 郭翔鹰;张伟;姚明辉;陈丽华;;复合材料层合板的混沌运动分析[J];振动与冲击;2009年06期

10 程小全;杨琨;胡仁伟;邹健;;缝合复合材料层合板拉伸疲劳损伤及其机理[J];力学学报;2010年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 吉桂秀;陈浩然;洪明;;含多个分层损伤复合材料层合板的自振特性研究[A];复合材料——基础、创新、高效：第十四届全国复合材料学术会议论文集（下）[C];2006年

2 卢智先;矫桂琼;王平安;朱胜利;;含分层损伤的复合材料层合板压缩力学行为的实验研究[A];复合材料——基础、创新、高效：第十四届全国复合材料学术会议论文集（下）[C];2006年

3 郭翔鹰;张伟;陈丽华;;二自由度复合材料层合板的非线性动力学分析[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年

4 郭翔鹰;张伟;姚明辉;陈丽华;;复合材料层合板的混沌运动分析[A];第八届全国动力学与控制学术会议论文集[C];2008年

5 郭翔鹰;张伟;陈丽华;;复合材料层合板动力学方程的混沌研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集（下册）[C];2008年

6 郭翔鹰;张伟;;角铺设的复合材料层合板的动力学分析[A];现代数学和力学(MMM-XI)：第十一届全国现代数学和力学学术会议论文集[C];2009年

7 郭翔鹰;张伟;;角铺设的复合材料层合板的混沌运动分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

8 郭翔鹰;张伟;;角铺设的复合材料层合板的混沌运动[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年

9 刘远东;;含分层损伤复合材料层合板的动力破坏分析[A];中国工程物理研究院科技年报（2003）[C];2003年

10 吕霞;周储伟;;复合材料层合板螺栓连接的数值模拟[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 刘长喜;复合材料层合板螺栓连接挤压性能表征分析及夹具研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

2 何艳斌;航空复合材料典型结构低能量冲击损伤及动力响应研究[D];华南理工大学;2016年

3 洪明;分层损伤复合材料层合板振动与声特性研究[D];大连理工大学;2003年

4 刘伟先;复合材料层合板真空辅助湿铺贴挖补修理分析方法研究[D];南京航空航天大学;2013年

5 刘志强;雷电环境下复合材料层合板电—磁—热—结构耦合效应研究[D];西北工业大学;2015年

6 曹俊;遗传算法及其在复合材料层合板设计中应用的研究[D];南京航空航天大学;2003年

7 吕书锋;轴向外伸悬臂复合材料层合板的非线性动力学研究[D];北京工业大学;2013年

8 徐颖;复合材料层合板冲击损伤及冲击后疲劳寿命研究[D];南京航空航天大学;2007年

9 杨加明;湿热环境下复合材料层合板的几何非线性分析[D];南京航空航天大学;2005年

10 任晓辉;复合材料层合板C~0型高阶锯齿理论[D];大连理工大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 杜江涛;复合材料层合板低速冲击损伤表征与开孔分析[D];郑州大学;2017年

2 郭文辉;复合材料层合板鸟撞动响应及损伤分析[D];郑州大学;2015年

3 胡成钲;FRP复合材料三角形夹芯桥面板的强度分析[D];南京理工大学;2015年

4 陶斐;复合材料层合板动力学建模与内共振研究[D];苏州大学;2015年

5 田立智;基于整体局部理论的复合材料层合板多体系统动力学研究[D];上海交通大学;2015年

6 简晓彬;复合材料层合板疲劳累积损伤数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2015年

7 孙浩然;基于主动Lamb波的复合材料层合板冲击损伤识别研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

8 刘英芝;复合材料层合板疲劳行为研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

9 李洪朋;噪声载荷条件下复合材料层合板动力学响应分析及疲劳寿命预报[D];哈尔滨工业大学;2015年

10 杨宇航;复合材料层合板结构非局部渐进失效建模与有限元分析[D];浙江大学;2015年

，

本文编号：1271872