薄面板蜂窩夾層結(jié)構(gòu)高速穿透沖擊損傷阻抗研究.pdf

1、復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛用于航空航天領(lǐng)域,對(duì)于薄面板結(jié)構(gòu),在較低能量的沖擊下就會(huì)產(chǎn)生目視可見(jiàn)損傷,甚至是面板穿透。從結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的角度出發(fā),研究薄面板蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的沖擊損傷阻抗具有重大意義。
　　首先,對(duì)NOMEX蜂窩夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了平壓試驗(yàn),通過(guò)蜂窩等效力學(xué)性能的研究,得到了NOMEX蜂窩紙的力學(xué)性能?？紤]蜂窩結(jié)構(gòu)的周期對(duì)稱(chēng)特性,選取子單元并施加對(duì)稱(chēng)的邊界條件,建立了有效的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)平壓有限元模型,分析了蜂窩平壓失效過(guò)程。

2、然后,用兩種質(zhì)量的沖頭對(duì)不同面板厚度的復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多種能量的落錘式?jīng)_擊試驗(yàn),并分析了沖擊速度、沖擊能量、面板厚度對(duì)沖擊響應(yīng)和失效模式的影響。最后,考慮復(fù)合材料面板的漸進(jìn)失效過(guò)程,通過(guò)VUMAT子程序自定義復(fù)合材料面板的本構(gòu)關(guān)系,建立了復(fù)合材料薄面板蜂窩夾層結(jié)構(gòu)沖擊的有限元模型,在ABAQUS/EXPLICIT求解器中對(duì)兩種典型沖擊工況進(jìn)行仿真模擬。有限元結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,從而驗(yàn)證了模擬方法的正確性,之后利用正確的有限元模