高速水射流冲击下航空有机玻璃(PMMA)损伤行为

摘要：

飞行器高速经过雨区时,风挡玻璃等部件容易受到雨滴的冲击侵蚀.为探究飞行器风挡玻璃的雨蚀损伤行为,基于一级轻气炮搭建了单射流冲击试验平台(SIJA),并对航空定向及非定向有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)进行了不同速度的射流冲击试验.结果表明受高速射流冲击时,定向有机玻璃主要表现为面下分层的银纹损伤,而非定向有机玻璃主要表现为表面损伤.随着冲击速度不断提升,两种有机玻璃试样都出现了表面剥离损伤,且定向有机玻璃的剥离损伤更为严重.通过对试样内部应力波传播及损伤扩展的观察发现,定向有机玻璃面下分层为剪切波主导,且这一损伤模式更容易造成剥离,多次冲击后的试验结果也进一步证明了这一结论.同时根据聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜得到的冲击阶段冲量对损伤进行了评估与预测,发现损伤面积与冲量呈线性关系.

关键词：有机玻璃(PMMA)、液固冲击、水射流、雨蚀损伤、PVDF压电薄膜

所属期刊栏目：43

分类号：V255(航空用材料)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;陕西省自然科学基础研究计划项目;中国博士后科学基金;中国博士后科学基金

在线出版日期：2023-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：334-346