复合材料含损伤结构剩余强度分析

       考虑层压结构受冲击后的“花生壳形”分层及分层的损伤引起的局部不对称性和耦台效应．并考虑压缩加载过程中可能出现的多层分级屈曲．发展一种计算低能冲击层压板受压剩余强度计算方法。数值分析表明本文的预测结果与试验结果吻台良好。

       飞机复合材料结构在制造和使用过程中不可避免地会遇到两类低能冲击，一类为工具坠落、设备撞击以及人员踩踏等大质量低速度的冲击源，另一类为跑道碎石、冰雹等小质量高速度的冲击源。低能冲击引起的损伤肉眼不可见．但对复合材料的压缩性能影响很大，这主要是因为外来物的冲击和碰撞很容易使层板内部产生分层，在压缩载荷下分层区很容易局部屈曲．这种局部屈曲又会进一步引起分层扩展，从而使层板的总体压缩承载能力大大下降，其抗压强度将低于未损伤强度的一半，因此，复合材料的低能冲击损伤研究对于复合材料的应用具有重要意义。预测层板冲击后剩余强度是一个相当复杂的问题，国内外虽已进行了大量的研究工作，提出了多种预测方法。目前主要有两种思路来分析层压板的冲击压缩强度，第一种是基于层间应变能释放率的分层扩展方法：第二种是把冲击分层在出现局部屈曲后模拟为软化夹杂进行强度分析。但是至今尚无比较理想的简单实用、精确度高的预测方法。

       已有许多文献介绍了分层屈曲的分析方法。这些方法均将分层区域模拟为具有一定厚度的圆形或椭圆形子层进行分析。实际上，通过采用渗透增强X光技术，结合热解揭层方法测试碳纤维复台材料试件冲击损伤的分层面积后发现，其分层形状为“花生壳形”（peanul shape），并指向下面一层的纤维方向，故本文将层板冲击后分层形状按“花生壳形”进行了屈曲分析和剩余压缩强度计算，通过与试验数据对比，证明本文的方法能进一步提高计算精度。

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