资源描述：
《平面编织复合材料层合板低速冲击后的拉伸性能.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、复合材料学报第25卷第5期10月2008年ActaMateriaeCompositaeSinicaVol125No15October2008文章编号:1000-3851(2008)05-0163-06平面编织复合材料层合板低速冲击后的拉伸性能*程小全,康蒙,邹健,俞彬彬,郦正能(北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100083)摘要:对两种不同铺层形式的平面编织复合材料层合板低速冲击后拉伸性能进行了实验研究,在此基础上建立了有限元损伤扩展仿真模拟。在所建立的有限元模型中,将低速冲击损伤等效为形状规则的软化夹杂,并针对两种铺层形式采用不同的损伤判据和模量衰减准
2、则。研究结果表明:该有限元模拟结果与实验结果符合,说明该模型能够准确地预测低速冲击后平面编织复合材料层合板的损伤扩展规律和剩余拉伸强度;不同铺层形式的平面编织复合材料层合板在低速冲击后拉伸的损伤扩展规律不同;它们的冲击后拉伸强度降均>50%,在复合材料结构设计中应该受到重视。关键词:平面编织复合材料;低速冲击;损伤扩展;拉伸强度;有限元中图分类号:TB330.1文献标志码:ATensilepropertiesofplanewovencompositelaminatesafterlowvelocityimpact*CHENGXiaoquan,KANGXinmeng
3、,ZOUJian,YUBinbin,LIZhengneng(SchoolofAeronauticScienceandEngineering,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing100083,China)Abstract:Thetensilepropertiesoftwokindsofplanewovencompositelaminatesafterlowvelocityimpactwerestudiedbyexperiment.AndanFEMmodelwasestablishedtosimu
4、latethedamagegrowthinthelaminates.Inthismodel,thelowvelocityimpactdamageareawasequivalenttoasoftzonewitharegularshape,bothdifferentdam-agecriterionsandmodulusattenuationruleswereusedfortwodifferentplyforms.TheresultsoftheFEMmodelshowgoodagreementwiththeexperimentaldata.Itmeansthatthi
5、smodelcanbeusedtopredictthedamagegrowthbehaviorandresidualtensilestrengthofplanewovenlaminateswithimpactdamage.Theimpactedplanewovencompositelaminateswithdifferentplyformspossessdifferentdamagepropagationways.Thetensilestrengthafterlowvelocityimpactofplanewovenlaminatesdecreasesover5
6、0%.Theseresultsshouldbeconsideredindesigningthecompositestructure.Keywords:planewovencomposites;lowvelocityimpact;damagegrowth;tensilestrength;FEM随着复合材料的广泛应用,复合材料结构的低构具有比较好的层间刚度、层间强度和韧性性能,速冲击问题越来越受到人们的关注。低速冲击往往因此提高了复合材料层合板的抗分层的能力,冲击[2-4]导致复合材料结构产生目视不可检的内部损伤,在阻抗提高。结构表面没有或只有轻微的压痕,而层合板内
7、部已这种复合材料层合结构随着纤维编织形式的不经产生了大量的基体裂纹、大面积的分层扩展,甚同,其面内的刚度与强度可能略有下降,但是由于至纤维断裂,这些隐性损伤会使层合结构的压缩性其工艺性能好,在航空航天结构中得到了广泛的应能严重下降,因此,人们对复合材料层合板低速冲用。有关复合材料冲击阻抗及冲击后的力学性能研[1]击及其冲击后的压缩性能进行了大量的研究。究,国内外主要集中于单向带层合板低速冲击后的[1,5-7]平面编织是20世纪80年代发展起来的一种新压缩问题,这主要是因为人们在研究中发现的纤维结构形式。与传统的层合板相比,平面编织冲击后的压缩性能直接影响复合材料
8、的压缩设计许复合材料层合
