復合材料板沖擊拉伸性能的實驗研究與數(shù)值模擬.pdf

1、隨著纖維增強復合材料在航空、航天、兵器、汽車工業(yè)以及其他領域日益廣泛的應用，研究在動載荷作用下復合材料的力學性能、變形和破壞機理越來越受到工程界和學術界的關注。 實際生活中經(jīng)常會遇到各種類型的沖擊載荷，復合材料層合板對沖擊載荷的作用很敏感，容易受沖擊而損傷，由此導致復合材料構件的強度或承載能力下降。因此，研究復合材料的動態(tài)力學行為以及沖擊問題，分析和預測復合材料在沖擊載荷下的力學性能，正確認識復合材料層合板在沖擊載荷下的損傷演化

2、和破壞機制，對于評定復合材料的抗沖擊損傷性能，復合材料結構的損傷容限驗證、分析以及確定復合材料結構的設計許用值，保證結構的安全性，無疑具有非常實際的意義。本項目就是針對復合材料在高應變速率下的力學行為，從實驗測試、理論分析和數(shù)值模擬三個方面進行研究，具體內(nèi)容包括： 在高應變率下，測試了玻璃布—環(huán)氧層合板和碳纖維增強復合材料板這兩種材料在沖擊載荷下的應力應變曲線，確定了楊氏模量、拉伸強度、破壞應變和泊松比等力學參數(shù)； 對含

3、缺陷/損傷的復合材料層合板進行實驗測試，分析其損傷擴展過程和特征，研究應變率對材料破壞和損傷演化過程的影響；實驗結果表明：玻璃布—環(huán)氧層合板和碳纖維增強復合材料板具有明顯的應變率效應。通過對帶裂紋試件的測試，還表明這兩種層板材料具有動態(tài)韌性； 對高應變率下復合材料層合板的力學響應以及失效情況進行數(shù)值模擬：運用Ansys結構分析模塊建立了帶連接段的SHPB實驗模型；運用Ansys的復合材料層板結構模擬了復合材料層合板試件；運用瞬態(tài)