碳纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料筒在低速橫向沖擊下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和損傷分析.pdf

1、隨著纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在航空航天、交通運(yùn)輸及土木工程等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，復(fù)合材料殼體結(jié)構(gòu)的沖擊性能研究引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在受到低速?zèng)_擊時(shí)發(fā)生的基體開裂、分層和纖維斷裂等損傷會(huì)造成結(jié)構(gòu)的剩余強(qiáng)度和剛度急劇降低，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的災(zāi)難性失效。為了提高復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在維護(hù)或使用過程中的安全性，對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)低速?zèng)_擊損傷的評價(jià)和預(yù)測顯得非常重要。
　　 本文采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值分析方法研究了碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料圓筒狀殼體結(jié)

2、構(gòu)在低速橫向沖擊下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和損傷機(jī)制。在實(shí)驗(yàn)中，通過負(fù)載-時(shí)間曲線、能量-時(shí)間曲線和沖擊體位移-時(shí)間曲線及沖擊表面的損傷形貌對不同沖擊能量下?lián)p傷試樣的失效過程進(jìn)行評價(jià)。數(shù)值分析采用ANSYS/LS-DYNA有限元軟件對圓筒的低速橫向沖擊過程進(jìn)行模擬，研究了控制參數(shù)如沖擊速度、鋪層順序和邊界條件等因素對動(dòng)態(tài)響應(yīng)和沖擊損傷的影響。
　　 結(jié)果表明，在相同沖擊能量下，正交鋪層順序的圓筒試樣剛度比斜交鋪層順序試樣大，且吸能性也較后者高