低層間強(qiáng)度和脆性性能導(dǎo)致復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)對(duì)低速?zèng)_擊作用比較敏感,低速?zèng)_擊作用后容易出現(xiàn)各種形式的損傷,這些損傷導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大大降低,為了能夠有效的預(yù)測(cè)其損傷,選取凹坑深度作為低速?zèng)_擊損傷和損傷阻抗的表征參數(shù)及剩余強(qiáng)度的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),凹坑深度容易測(cè)量,數(shù)據(jù)分散性小,且其能與沖擊能量較好地對(duì)應(yīng)。因此研究永久凹坑的形成機(jī)理,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的凹坑深度數(shù)值模擬,對(duì)評(píng)估復(fù)合材料結(jié)構(gòu)性能及優(yōu)化復(fù)合材料結(jié)構(gòu)有十分重要的意義。本文主要內(nèi)容如下:（1）研究了永久凹坑形成的機(jī)理,提出了一種復(fù)合材料基體橫向壓剪損傷的殘余應(yīng)變模型,發(fā)展了分層損傷的殘余張（錯(cuò)）開(kāi)模型,在低速?zèng)_擊損傷分析的基礎(chǔ)上研究了凹坑粘性回彈理論,構(gòu)建了廣義開(kāi)爾文模型,對(duì)凹坑深度隨時(shí)間的回彈進(jìn)行數(shù)值分析計(jì)算。（2）提出了一種包含多鋪層的塊體單元模型,大量減少了有限元模型單元數(shù)目,有效節(jié)省了模型的分析時(shí)間,使用Python語(yǔ)言對(duì)有限元軟件ABAQUS進(jìn)行擴(kuò)展,開(kāi)發(fā)了復(fù)合材料層合板低速?zèng)_擊損傷失效建模及后處理?yè)p傷查詢的參數(shù)化模塊,避免了重復(fù)建模及后處理的復(fù)雜過(guò)程。（3）對(duì)復(fù)合材料層合板進(jìn)行了多種能量的低速?zèng)_擊試驗(yàn)、凹坑深度的測(cè)量試驗(yàn),并對(duì)沖擊后的試驗(yàn)件進(jìn)行... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ASTM低速?zèng)_擊試驗(yàn)裝置

考慮蠕變效應(yīng)的層合復(fù)合材料低速?zèng)_擊凹坑表征研究間損傷，研究發(fā)現(xiàn)這幾種損傷形式與沖擊能量的大小存在相關(guān)性，在低能量沖擊下主要是基體開(kāi)裂，而隨著沖擊能量的增加，上下鋪層彎曲變形出現(xiàn)不協(xié)調(diào)，由此導(dǎo)鋪層之間出現(xiàn)分層，最后纖維開(kāi)始斷裂，纖維和基體整體抵抗沖擊的能力逐漸變?nèi)醮罅繑嗔�，這也和研究發(fā)現(xiàn)的凹坑深度隨能量的變化曲線上有明顯拐點(diǎn)的現(xiàn)象相對(duì)學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，具體的損傷演化情況基本可以分為以下幾點(diǎn)：

(a) 基體剪切裂紋導(dǎo)致分層 (b) 基體彎曲裂紋導(dǎo)致分層圖 2. 1 復(fù)合材料層合板失效模式現(xiàn)，低速?zèng)_擊作用引起的復(fù)合材料層合板的分層損傷與初始基擊作用下層合板通常首先產(chǎn)生層內(nèi)損傷（基體開(kāi)裂）并逐漸擴(kuò)生。由基體開(kāi)裂引起的層間損傷可以分兩類：層合板內(nèi)部鋪層界面較大的分層擴(kuò)展；層合板沖擊背面層的彎曲基體裂紋造成 所示。相對(duì)于基體而言，纖維的強(qiáng)度較強(qiáng)，所以往往在基體開(kāi)，實(shí)際試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在低速?zèng)_擊作用下，層合板往往不會(huì)發(fā)生存在少量纖維斷裂。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]復(fù)合材料加筋結(jié)構(gòu)低速?zèng)_擊損傷分析及參數(shù)化建模[D]. 黃達(dá)飛.南京航空航天大學(xué) 2012
[2]彈塑性斷裂過(guò)程與復(fù)合材料層板低速?zèng)_擊損傷的數(shù)值模擬[D]. 于飛.南京航空航天大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3006315