玻璃纤维增强铝合金层合板(Glass Fiber Reinforced Aluminum Laminates,GLARE)是将玻璃纤维/环氧树脂预浸料与高强度的铝合金薄板进行交替铺层,在特定的温度和压力下固化成型。玻璃纤维增强铝合金层合板同时具备铝合金薄板以及玻璃纤维/环氧树脂预浸料的优点。与铝合金薄板相比,GLARE层合板有更好的抗腐蚀性能、防火性能以及更低的密度,并且具有更高的损伤容限,在冲击和疲劳方面尤为凸显。与玻璃纤维/环氧树脂预浸料相比,GLARE层合板更易于加工及切割。在制备成本及制备复杂程度方面,GLARE层合板要高于铝合金薄板,但是GLARE层合板作为飞机结构材料的平均使用寿命要更长,同时在使用期间的破损检测和维修也更加方便。正因为GLARE层合板具备这些优良的机械性能,它被广泛运用于航空领域。在本文中,对玻璃纤维增强铝合金层合板进行低速冲击试验,同时应用ABAQUS/Explicit有限元分析软件对试验进行数值模拟,研究GLARE层合板在冲击过程中的动态响应。采用不同的冲击能量、不同的冲头直径以及不同的落锤重量分别对玻璃纤维增强铝合金层合板进行低速冲击试验。结果表明,在同样冲击试验条件下,随着冲击能量的逐渐增大,GLARE层合板受低速冲击作用的响应时间逐渐变短,而峰值载荷及峰值位移在逐渐增大,冲头直径和落锤重量的增大对层合板承载能力的影响在逐渐减弱。应用ABAQUS软件建立了GLARE层合板受低速冲击作用的有限元计算模型,通过对比试验结果与数值模拟结果,验证了该有限元模型的可靠性。利用已验证过的有限元模型来预测分析含圆孔玻璃纤维增强铝合金层合板的抗冲击性能,并研究圆孔边缘至冲击中心的距离L以及圆孔直径D对GLARE层合板抗冲击性能的影响规律,从试件的裂纹长度、初始损伤时间以及峰值载荷等方面进行分析。数值模拟结果表明,当受到冲击载荷作用时,与冲击面铝合金相比,非冲击面的铝合金层总是更早的发生初始损伤并产生裂纹,损伤面积也更大。当冲击能量为40J且圆孔直径为8mm时,依据裂纹长度与L的关系得到经验公式,可以用来预测冲击面与非冲击面的横向纵向裂纹长度。并通过预测得到,适当的减小圆孔的直径,会有效增加GLARE层合板的抗冲击性能。