编织型复合材料的低速冲击及冲击后压缩特性研究——试验及数值计算

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复合材料的冲击及冲击后的压缩特性一直是一个受关注的问题,涉及到复合材料的材料常数、几何特性、边界条件、和冲击能量等问题。编织型复合材料是国外八十年代后期发展起来的一种新型结构设计的复合材料,本文着重对编织复合材料的冲击过程及冲击后压缩特性进行了研究。 目前采用的冲击试验,大多数都没有全面记录冲击过程中的各种响应,本文通过对冲头进行设计,和采用多通道的数据采集系统,得到较为详尽的冲击响应的过程(包括冲击力,试件的正背面响应,离冲击点不同距离的响应)。同时本文还进行了冲击后的压缩试验,对编织型复合材料在不同冲击能量下的压缩破坏载荷,及损伤后不同位置的响应进行了记录和讨论,是一个全面考察冲击和冲击后压缩的应力分布和研究破坏载荷及剩余强度的较为满意的实验研究方法。 此外,本文还对8H缎纹布复合材料板在受到冲击载荷后的压缩(CAI)特性进行了有限元分析。提出了相应的应力分析模型、失效分析模型、失效准则、刚度折减模型,计算出载荷与时间的关系和最后的破坏载荷。将计算结果与试验结果进行了比较,结果较吻合。
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