碳纤维-泡沫铝夹芯板低速冲击响应

摘要：

为研究夹芯结构的低速冲击响应,以碳纤维(T700)/环氧树脂复合材料层合板为上下面板,以闭孔泡沫铝为芯层,模拟夹芯板落锤冲击时的损伤演化过程.复合材料层合板采用三维实体单元建模,基于有限元软件ABAQUS中的用户子程序VUMAT,引入三维Hashin失效准则模拟复合材料的损伤破坏;采用二次应力准则,Cohesive单元模拟黏结层的层间失效;闭孔泡沫铝芯层采用3D Voronoi细观模型建模.分析复合材料夹芯结构在落锤冲击下的损伤起始、损伤扩展和最终破坏模式,通过锤头的接触力、位移、夹芯板的内能、后面板的最大位移研究夹层结构的能量吸收情况及抗冲击特性,得出了在质量保持不变的情况下,5种芯层相对密度和厚度的耦合关系中的最优设计是芯层相对密度15.0％,厚度为10 mm,为满足实际工程中的需求提供了设计依据.

关键词：复合材料夹芯板、低速冲击、损伤演化、动态响应、吸能特性

所属期刊栏目：34

分类号：O344.1(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金;山西省自然科学基础研究项目

在线出版日期：2020-06-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：113-123