復(fù)合材料層合板低速?zèng)_擊與雙軸剩余強(qiáng)度分析研究.pdf

1、復(fù)合材料層合板在制造和使用過程中會(huì)遇到低速?zèng)_擊，受到?jīng)_擊后其內(nèi)部很容易出現(xiàn)損傷，這些內(nèi)部損傷會(huì)使結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能嚴(yán)重退化，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的承載能力大大降低，甚至直接引起事故。樹脂基復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣，而發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣在工作狀態(tài)下，不僅承受由氣體負(fù)荷和安裝預(yù)緊力引起的軸向力和周向力作用，還承受由發(fā)動(dòng)機(jī)離心力引起的徑向力作用。因此，對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的低速?zèng)_擊和雙軸剩余強(qiáng)度進(jìn)行研究具有重要的理論意義和工程價(jià)值。
　　本文的主要研究內(nèi)容

2、如下：
　　1.基于Hertz接觸定律、虛位移原理以及損傷等效原理，推導(dǎo)了層合板結(jié)構(gòu)受沖擊載荷及沖擊后雙軸載荷作用下的逐漸損傷應(yīng)力分析有限元列式，建立了一種復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)在沖擊及沖擊后雙軸載荷下的逐漸損傷破壞和剩余強(qiáng)度全程分析方法?；谒⒌姆椒ê虯NSYS有限元商用軟件平臺(tái)，開發(fā)了相應(yīng)的分析軟件。
　　2.提出了一種雙臂開縫的層合板十字架試驗(yàn)件設(shè)計(jì)方案。試驗(yàn)結(jié)果表明雙臂開縫的十字架試驗(yàn)件，能夠很好地保證雙軸拉伸載荷下

3、層合板破壞區(qū)域發(fā)生在試驗(yàn)件中心區(qū)域，從而保證雙軸拉伸試驗(yàn)結(jié)果的有效性。
　　3.針對(duì)T300/QY8911復(fù)合材料十字架進(jìn)行了沖擊損傷和雙軸拉伸剩余強(qiáng)度的試驗(yàn)研究和數(shù)值分析。試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值分析表明：10J、15J、20J三種沖擊能量下數(shù)值分析預(yù)測(cè)的損傷面積與試驗(yàn)得到的沖擊損傷面積結(jié)果相比，誤差小于10％；含10J、15J、20J三種能量沖擊后層合板雙軸拉伸剩余強(qiáng)度數(shù)值分析預(yù)測(cè)與試驗(yàn)結(jié)果相比，誤差小于9%，且數(shù)值分析結(jié)構(gòu)破壞形式與試