本文關鍵詞：碳纖維-不銹鋼層板熱載條件下沖擊動態(tài)響應及層間損傷仿真研究　出處：《應用數學和力學》2016年10期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：為了研究碳纖維不銹鋼層板的沖擊動態(tài)響應以及熱載荷條件下的沖擊性能,采用ABAQUS/Explicit,編寫基于復合材料漸進損傷用戶子程序VUMAT;引入Johnson-Cook模型,仿真計算了碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復合材料-SS304不銹鋼層板熱載條件下沖擊動態(tài)響應過程;分析了其沖擊動態(tài)響應及漸進損傷,著重討論了熱載荷條件對碳纖維金屬層板的沖擊能量吸收、接觸力等抗沖擊性能及失效模式的影響.結果顯示,高速沖擊載荷作用下,纖維層的脆性斷裂、金屬層的塑性變形以及纖維層與金屬層之間的脫層是碳纖維不銹鋼層板的主要失效形式.熱載荷的存在直接影響了沖頭的接觸力,隨環(huán)境溫度升高,接觸力總體上降低,子彈的速度衰減越慢,剩余速度增大.結果表明,熱載荷降低了纖維金屬板的沖擊動能吸收特性,弱化了碳纖維金屬板的抗沖擊性能.無論是纖維金屬層板的整體破壞,還是纖維失效、基體失效和脫層失效,熱載荷都產生了重要影響.
[Abstract]:In order to study the impact dynamic response of carbon fiber stainless steel laminates and the impact properties under thermal load, ABAQUS/Explicit was used. Write the user subprogram VUMATT based on progressive damage of composite material; Johnson-Cook model was introduced to simulate the impact dynamic response of carbon fiber reinforced epoxy matrix composite-SS304 stainless steel laminate under hot load. The impact dynamic response and progressive damage of carbon fiber laminates are analyzed, and the effects of thermal loading conditions on the impact energy absorption, contact force and failure modes of CFRP are discussed. The brittle fracture of fiber layer under high speed impact load. The plastic deformation of metal layer and the delamination between fiber layer and metal layer are the main failure modes of carbon fiber stainless steel laminate. The results show that the thermal load decreases the kinetic energy absorption characteristics of the fiber-metal plate with the decrease of the contact force and the decrease of the velocity decay and the increase of the remaining velocity. The impact resistance of carbon fiber sheet is weakened. Whether it is the whole failure of fiber metal laminate or fiber failure, matrix failure and delamination failure, thermal load has an important effect.
【作者單位】： 中國空間技術研究院北京衛(wèi)星制造廠;哈爾濱工程大學航天與建筑工程學院;
【基金】：國家自然科學基金(11272096)~~
【分類號】：V214
【正文快照】： (我刊編委王振清來稿)引言由于具有比強度、比模量高以及良好的可設計性等優(yōu)點,復合材料被廣泛地應用于工業(yè)工程領域,特別是航空航天領域[1].復合材料的使用比例甚至被用來評價航空航天結構的先進性.然而,復合材料也存在一些缺點,如成本高、可塑性不足、抗沖擊性能差等.傳統(tǒng)的

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本文編號：1360598