纖維增強復(fù)合材料層合板抗沖擊性試驗及數(shù)值分析.pdf

1、隨著復(fù)合材料層合板在航空領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,復(fù)合材料層合板構(gòu)件受到?jīng)_擊損傷的可能性會增多,所以對復(fù)合材料層合板抗沖擊性的研究引起相關(guān)人員的廣泛關(guān)注。為了提高復(fù)合材料應(yīng)用的安全性,需要針對復(fù)合材料層合板及其構(gòu)件從理論與試驗方面研究撞擊機理,進(jìn)行結(jié)構(gòu)、強度及性能的計算與試驗分析,指導(dǎo)工程設(shè)計,提高復(fù)合材料層合板構(gòu)件的抗沖擊損傷能力。
　　 本文用空氣炮對纖維增強復(fù)合材料層合板的抗沖擊能力進(jìn)行打靶試驗,得到了靶板的穿透臨界速度,并分析了靶

2、板的損傷情況,發(fā)現(xiàn)主要的失效模式為纖維斷裂和分層。在試驗的基礎(chǔ)上建立了復(fù)合材料打靶試驗的數(shù)值模擬方法,并采用大型非線性有限元軟件ANSYS/LS-DYNA對試驗結(jié)果進(jìn)行了數(shù)值模擬計算,對影響抗沖擊性的因素,如速度、靶板的鋪層角及順序、彈片長度等進(jìn)行了分析,得到了沖擊過程的能量數(shù)據(jù),計算結(jié)果與試驗結(jié)果符合良好。在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,用遺傳算法對復(fù)合材料的鋪層順序進(jìn)行了優(yōu)化,得到了最優(yōu)的鋪層順序及能量損失值。
　　 本文的試驗結(jié)果對于