复合材料冲击 损伤

　应用数学和力学,第26卷第5期(2005年5月)

　　AppliedMathematicsandMechanics

文章编号:1000-0887(2005)05-0569-08应用数学和力学编委会编　　　　　　　　　　　　重庆出版社出版

复合材料层合板低速冲击后压缩的

损伤累积模型Ξ

程小全,　郦正能

(北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100083)

(王银邦推荐)

摘要:　为了分析复合材料层合板低速冲击后的压缩性能,合板进行了低速冲击损伤模拟计算,以此作为冲击后压缩(),压缩破坏损伤全过程的模拟 　结果表明,CAI一致性 　

:;　　;;　压缩

:　T+.3　　　文献标识码:　A

引　　言

低速冲击后层合板的压缩性能是复合材料结构损伤容限设计必须考虑的最严重情况之一[1] 　冲击损伤包括基体开裂、层间分层,甚至还有纤维断裂等损伤形式[2,3] 　迄今对复合材料层合板低速冲击及冲击后压缩已有较多的研究,但对冲击后层合板的压缩破坏机理并不完全了解 　目前对低速冲击后层合板压缩破坏机理的描述大致有3类,并有

3种压缩破坏分析方法[1],[4]:1)软化夹杂法 　将冲击损伤等效成规则形状的软化夹杂,用应力准则、应变准则或其他准则判定板的失效;2)子层屈曲法 　把冲击损伤看成是大小不同的多个矩形或其他形状的分层,认为压缩破坏是各子层不断屈曲的过程,当所有的子层都屈曲时,结构发生破坏 　3)开口等效法 　用一个圆孔或椭圆孔取代冲击损伤,之后用孔边断裂韧性等准则来判定板的破坏 　

本文利用有限元素法建立了一种新的层合板低速冲击后压缩破坏的分析模型 　该模型考虑了基体开裂、分层等多种损伤形式,实现了从冲击损伤到压缩破坏的全过程模拟 　1　冲击问题的有限元素法

对于复合材料层合板低速冲击损伤问题,人们已经做了大量研究 　研究表明,用动态有限元素法对低速冲击过程进行模拟,以获得层合板内应力、应变以及损伤的变化历程和特性是比

Ξ收稿日期:　2003-10-30;修订日期:　2005-01-18

),男,江西人,副教授,博士(联系人.Tel:+86-10-82317501;E-mail:xiaoquan-作者简介:　程小全(1966─

cheng@yahoo.com.cn) 　

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