复合材料层合板静压痕试验及全过程数值分析

玻璃钢/复合材料, 2014, (11): 5-10.

复合材料层合板静压痕试验及全过程数值分析

张海清 ^1, , 周仕刚 ^2, , 宫占锋 ^3, , 薛元德 ^4,

1.同济大学航空航天与力学学院,上海,200092

2.同济大学航空航天与力学学院,上海,200092

3.上海飞机设计研究院,上海,200232

4.同济大学航空航天与力学学院,上海,200092

关键词：静压痕力 , 凹坑深度 , Hashin准则 , 复合材料层合板 , 损伤

STATIC INDENTATION TEST OF COMPOSITE LAMINATE AND THE NUMERICAL ANALYSIS OF ITS WHOLE PROCESS

Keywords： static indentation force , dent depth , Hashin's criteria , composite laminates , damage

复合材料层合板在静压痕力作用下主要发生层间分层、基体开裂、基体压缩破坏、纤维断裂和纤维压坏这几种损伤模式.本文利用ABAQUS有限元程序,对在静压痕力作用下的复合材料层合板建立一个基于Hashin强度准则的全过程模型,并对各层各单元进行损伤演判.利用有限元模型对碳纤维NCF材料层合板在静压痕力作用下的荷载-位移曲线进行预测,并模拟层合板的损伤全过程,以及预测凹坑深度与静压痕力的关系曲线.对层合板进行静压痕试验,测试复合材料层合板在静压痕力作用下的荷载-位移曲线,并在试验过程中用凹坑深度仪测量层合板的凹坑深度.将数值模拟与试验结果比较,两者结果较为吻合.

参考文献

[1]	王璐璐,关志东.复合材料层板静压入破坏机制[J].复合材料学报,2007(06):135-139.
[2]	Poe CC,Jr.Mechanics methodology for textile preform composite materials[A].Covina,CA;Society for the Advancement of Material and Process Engineering,1996:324-338.
[3]	Sun C T;Potti S V .A simple model to predict residual velocities of thick composite laminates subjected to high velocity impact[J].International Journal of Impact Engineering,1996,18(3):339-353.
[4]	陈心爽;陶建新;薛元德.单向复合材料梁三点弯曲时损伤机理分析及数值模拟[J].玻璃钢/复合材料,1990(5):1-7.
[5]	王仁鹏,陈普会,沈真.准静态压痕力作用下复合材料层压板的损伤阻抗分析[J].复合材料学报,2008(03):149-153.
[6]	Greenhalph E S;Hiley MJ .The assessment of novel materials and processes for the impact tolerant design of stiffened composite aerospace[J].COMPOSITES PART A-APPLIED SCIENCE AND MANUFACTURING,2003,34(2):151-160.
[7]	蔡奕霖,周仕刚,宫占锋,薛元德.复合材料格栅结构扁球壳的外压稳定性分析[J].玻璃钢/复合材料,2012(04):41-45.
[8]	ASTM Standard D6264-98.Standard test method for measuring the damage resistance of a fiber-reinforced polymer-matrix composite to a concentrated quasi-static indentation force[S].Philadelphia:American Society for Testing and Materials,1998.
[9]	李禹,张博平,张开达.复合材料层合板准静态压痕损伤研究[J].材料科学与工程学报,2006(05):722-724.
[10]	李顺林.复合材料力学引论[M].上海:上海交通大学出版社,1986
[11]	周履;范赋群.复合材料力学[M].北京:高等教育出版社,1988
[12]	HashinZ .Fatigue failure criteria for unidirectional fiber composites[J].Journal of Applied Mechanics,1981,47(4):329-334.
[13]	矫桂琼,高峰,龙国荣,吴平.层间增韧复合材料在静压痕力下的损伤阴抗和渐进损伤分析[J].机械强度,2007(03):399-403.
[14]	张博平,李禹.层合板准静态压痕损伤分析[J].航空计算技术,2006(06):21-23.
[15]	王璐璐,关志东.复合材料层板静压入破坏机制[J].复合材料学报,2007(06):135-139.
[16]	马宏毅;闫丽;安学锋;益小苏.T700/6421复合材料层板低速冲击后损伤特性[J].材料工程,2009(增刊2):60-66.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网

复合材料层合板静压痕试验及全过程数值分析

STATIC INDENTATION TEST OF COMPOSITE LAMINATE AND THE NUMERICAL ANALYSIS OF ITS WHOLE PROCESS

参考文献