闫丽
,
安学锋
,
蔡建丽
,
张代军
,
益小苏
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.3.014
通过对低速冲击试验和准静态压痕试验进行对比,获得了冲击能量(准静态压痕力)与层压板损伤面积、损伤宽度和凹坑深度的三组对应关系.分析表明,损伤面积、损伤宽度和凹坑深度均可作为损伤参数来建立低速冲击和准静态压痕损伤的等效性.当冲击能量或准静态压痕力达到一定值后,三组对应关系曲线上出现拐点,两类试验的拐点相差很小,且两类试验的变化趋势相同,初步说明了用准静态压痕试验替代低速冲击试验是可行的,同时在较低冲击能量(拐点值之前)下准静态压痕力近似等于相对应的冲击能量下冲击过程的最大接触力.对两类试验过程进行分析,准静态压痕试验的初始分层载荷较冲击试验稍低,但两类试验过程中载荷的变化趋势相同,进一步说明了低速冲击试验和准静态压痕试验损伤的等效性.
关键词:
复合材料层压板
,
低速冲击
,
准静态压痕
,
损伤面积
,
损伤宽度
,
凹坑深度
,
等效性
李晨锋
,
程建钢
,
胡宁
,
杨志宏
,
姚振汉
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.01.008
研究了含脱层损伤的复合材料层板在低速冲击下的瞬态响应问题.首先,用基于Mindlin板理论的有限元法来描述层板的运动和变形,并同时考虑了层板大变形的影响.另外,用一种修正的Hertzian压痕法则来计算层板和刚球间的冲击力.同时为了有效地处理脱层间的动态接触问题,采用了由笔者以前提出的一种修正的Lagrange multiplier乘子法来提高计算精度和效率;为了研究脱层的扩展机理,提出了一种基于Mindlin板模型的应变能释放率的计算方法,用于计算脱层前沿的应变能释放率的分布.最后,算例研究了刚球的初始冲击速度、脱层面积和脱层位置对计算结果的影响,算例中提供的信息为人们更好地理解脱层损伤的扩展机理和它对复合材料层板的低速冲击响应的影响提供了依据.
关键词:
复合材料层板
,
低速冲击
,
瞬态响应
,
脱层
,
接触问题
,
应变能释放率
,
大变形
王堃
,
孙勇
,
彭明军
,
樊卓志
材料导报
简要介绍了蜂窝夹芯板的结构及特点,利用ANSYS有限元模拟软件模拟分析了小球低速冲击对蜂窝铝板的损伤变形.在冲击条件参数不变的情况下,研究了蜂窝铝板结构参数(蜂窝芯边长、蜂窝芯壁厚、蒙皮板厚)对冲击变形以及吸收能量的影响.结果表明,冲击速度越快,能量吸收系数越高,蜂窝芯厚度、蒙皮板厚度增加和蜂窝芯边长减小均使蜂窝铝板耐冲击能力有所提升.
关键词:
蜂窝夹芯板
,
模拟仿真
,
ANSYS
,
低速冲击
,
能量吸收
史建平
,
林吉忠
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.01.018
借助ZWT非线性粘弹性一维本构关系,导出了常应变率条件下,热固性聚合物不含时间变量和积分项的、简化的、三次多项式型本构方程;采用细观力学方法,将建立在线弹性理论之上的Eshelby等效包容体理论推广应用于非线性弹性问题.在上述工作基础之上,结合应变率影响,提出了低速冲击下随机分布短纤维复合材料的一维率相关本构方程;把方程预测结果与实验结果对比,发现吻合很好,因而初步验证了所提本构方程的可靠性.
关键词:
低速冲击
,
随机分布短纤维
,
复合材料
,
率相关
,
本构方程
朱炜垚
,
许希武
材料科学与工程学报
对T300/QY8911复合材料层合板进行了低速冲击试验研究及数值仿真模拟.通过自由落体装置对层板进行冲击,并使用超声C扫描技术检测了层板冲击后的损伤状态,获得了不同能量下层板内部的损伤面积.建立了用于预测复合材料层合板在低速冲击作用下损伤演化的3D有限元模型,模型包含了用于模拟分层损伤的界面元和用于模拟纤维断裂、纤维挤压、基体开裂、基体挤裂等面内损伤形式的3D实体单元.该模型考虑了面内基体损伤对层间强度的影响.本文中的数值仿真结果和试验结果的对比验证了模型的合理性和有效性,文中还分析了影响低速冲击后层板内部分层面积的主要因素.
关键词:
复合材料
,
低速冲击
,
有限元
,
分层损伤
刘杰
,
范金娟
,
王云英
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.6.015
研究了目视不可检与可检损伤对CF3052/5224复合材料层压板冲击后压缩失效行为的影响.对复合材料进行了低速冲击和冲击后压缩试验,采用超声C扫描、宏观断口观察等手段将两种损伤等级试样的失效模式进行了对比,同时分析了冲击凹坑深度随冲击能量变化中存在拐点的现象.结果表明:目视不可检损伤层压板主要是基体开裂和分层,目视可检损伤层压板除基体开裂和分层严重外,还存在大量的纤维断裂；两种等级损伤层压板在冲击损伤中心区域的侧面断口上可见由冲击造成的微屈曲失效特征,冲击损伤边缘未受冲击影响,其失效模式与无损伤层压板失效模式相同,均为剪切分层失效.
关键词:
低速冲击
,
复合材料层压板
,
压缩失效
,
微屈曲
严实
,
赵金阳
,
陆夏美
,
曾涛
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.07.017
实验研究了不同编织工艺参数的三维六向碳/环氧编织复合材料在不同冲击能量作用下的低速冲击过程.测试过程中用声发射技术进行实时监测,分析了声发射能量,幅值和波形经过快速傅里叶变换后的峰值频率,并对典型信号的波形进行了频谱分析.结果表明AE参数能很好地描述三维编织复合材料的低速冲击损伤过程.
关键词:
三维六向
,
编织复合材料
,
低速冲击
,
损伤
,
声发射
周红涛
,
钱坤
,
曹海建
,
李鸿顺
玻璃钢/复合材料
本文采用落锤冲击试验机对铝蒙皮整体中空夹层复合材料进行了低速冲击试验.利用加速度传感器记录落锤冲击过程中加速度随时间变化曲线,通过数学处理得到了冲击栽荷、冲击点位移、材料损伤吸收能量随时间的变化曲线.探讨了铝蒙皮对整体中空夹层复合材料的低速冲击特性,如最大冲击载荷、冲击点最大位移和材料损伤时能量吸收等的影响.结果表明,附加铝蒙皮后,整体中空夹层复合材料的接触刚度、最大冲击栽荷以及材料的初始损伤能量都有明显增加.
关键词:
铝蒙皮
,
低速冲击
,
冲击响应
,
整体中空夹层复合材料
吴永东
,
钟伟芳
,
邹静
,
吴国荣
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.06.002
本文将具有一定塑性应变的形状记忆合金(SMA)纤维埋设在复合材料板中,利用其形状记忆功能(SME)改善复合材料板的低速冲击响应性能.研究中,应用有限元法对SMA杂交复合材料板的低速冲击响应进行了分析,其中,SMA中产生的恢复应力通过实验得出的应力-温度关系确定,冲击接触力通过修正的Hertzian接触定律求得;研究结果表明具有形状记忆功能的SMA能有效地改善复合材料的低速冲击响应性能.
关键词:
SMA
,
复合材料板
,
低速冲击
,
有限元法
