应用提出的全程分析方法和三维逐渐累积损伤理论,对层合板的冲击过程以及冲击后含损伤层合板在拉伸载荷下的破坏过程进行详细分析。研究不同冲击能量、不同材料的冲头、不同复合材料体系和不同铺层方式等因素对层合板冲击损伤及剩余抗拉强度的影响规律,为更有效地进行复合材料抗冲击结构设计提供一定的指导作用。
纤维增强复合材料由于具有比强度、比刚度高和可设计性等特点,在工程结构中得到广泛应用。复合材料结构在制造和使用过程中会遇到工具坠落、设备撞击等低能冲击,导致结构出现损伤,并且表面损伤一般较小,难以直接观察到,而内部和冲击内表面往往损伤严重,结果使结构的强度大幅度降低,严重影响其继续使用,甚至直接导致事故的发生。因此,对复合材料层合结构的冲击损伤破坏及其剩余抗拉强度等问题进行研究具有重要的工程价值。近年来,许多研究者都对该问题进行了试验研究及理论数值分析,并取得了一定的进展。从目前发表的研究论文来看,大部分作者都只研究了冲击能量对层合结构剩余抗拉强度的影响,而其他一些重要影响因素,例如层合结构的铺层参数、材料体系等往往缺乏足够的关注,而这些问题的深入研究对理论和工程设计技术魄发展是相当重要的。本文应用作者以前提出的全程分析方法和三维逐渐累积损伤模型,研究了不同冲击能量、不同材料的冲头、不同复合材料体系和不同铺层方式等因素对层合板冲击损伤及剩余抗拉强度的影响规律,为更有效地进行复合材料抗冲击结构设计提供一定的指导。
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