薄面板复合材料蜂窝夹层结构冲击穿透试验与失效机理

摘要：

为研究薄面板复合材料蜂窝夹层结构冲击穿透损伤的失效机理,对具有3层平面编织复合材料面板的蜂窝夹层板试验件进行了多种能量的冲击试验.并在考虑了面板材料的渐进失效以及面内剪切非线性应力应变关系基础上,运用LS-DYNA有限元分析软件建立了夹层板的数值模型,用以分析失效过程.结果 表明,数值模拟结果与试验结果一致.上面板穿透或整体贯穿时面板均呈花瓣状裂开,前者蜂窝以压溃损伤为主,后者则额外产生蜂窝芯体与下面板间的界面脱粘以及蜂窝壁的断裂损伤.无面板穿透时,冲击接触力将保持纤维断裂损伤阈值力大小直至冲头回弹;面板穿透则使冲击区域刚度下降,接触力随之下降,其中板整体贯穿时接触力会出现两个峰值.薄面板复合材料蜂窝夹层结构冲击穿透过程中的主要能量耗散在复合材料面板的纤维拉伸断裂,蜂窝的压溃和断裂过程也消耗部分能量.

关键词：复合材料;蜂窝夹层结构;冲击;穿透机理;数值模拟

所属期刊栏目：21

分类号：TB330.1(工程材料学)

资助基金：特种环境复合材料技术国家级重点实验室基金20GFA-ZF07-326

在线出版日期：2022-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：8834-8840