纖維增強復合材料層合板抗沖擊性試驗及數(shù)值分析.pdf

1、隨著復合材料層合板在航空領域的廣泛應用,復合材料層合板構件受到?jīng)_擊損傷的可能性會增多,所以對復合材料層合板抗沖擊性的研究引起相關人員的廣泛關注。為了提高復合材料應用的安全性,需要針對復合材料層合板及其構件從理論與試驗方面研究撞擊機理,進行結構、強度及性能的計算與試驗分析,指導工程設計,提高復合材料層合板構件的抗沖擊損傷能力。
　　 本文用空氣炮對纖維增強復合材料層合板的抗沖擊能力進行打靶試驗,得到了靶板的穿透臨界速度,并分析了靶

2、板的損傷情況,發(fā)現(xiàn)主要的失效模式為纖維斷裂和分層。在試驗的基礎上建立了復合材料打靶試驗的數(shù)值模擬方法,并采用大型非線性有限元軟件ANSYS/LS-DYNA對試驗結果進行了數(shù)值模擬計算,對影響抗沖擊性的因素,如速度、靶板的鋪層角及順序、彈片長度等進行了分析,得到了沖擊過程的能量數(shù)據(jù),計算結果與試驗結果符合良好。在數(shù)值模擬的基礎上,用遺傳算法對復合材料的鋪層順序進行了優(yōu)化,得到了最優(yōu)的鋪層順序及能量損失值。
　　 本文的試驗結果對于