碳纤维单向层合板落锤冲击损伤特性试验与仿真研究

摘要：

参照国标设计了碳纤维层合板冲击试验试件,并采用湿法常温真空加压固化工艺制作.选取不同冲击能量对试件冲击.建立了碳纤维层合板非线性损伤有限元模型:编写用户子程序定义层合板的损伤.选用基于应变的Chang-Chang准则判定纤维和基体损伤.使用二次应力准则判定胶层单元的初始损伤;采用BK准则判定胶层单元的失效.结果表明:冲击头接触力合力峰值随冲击能量增大呈先增大后减小;冲击头最大位移和能量损耗率随冲击能量增大呈单调上升趋势.试件受冲击后先出现基体拉伸损伤,并由冲击区域沿纤维方向延展;低能量组试件的基体拉伸损伤面积随冲击能量增大呈线性增大,高能量组呈非线性增大;分层损伤主要集中在冲击区域;分层面积随冲击能量增大呈线性增大;接触力合力峰值的最大计算误差为18.51％.数值计算损伤状态与试件实际损伤形貌基本吻合.

关键词：碳纤维、层合板、冲击、非线性、损伤

所属期刊栏目：43

分类号：TB332;V258(工程材料学)

资助基金：民航局科技创新引导资金项目;中国民用航空飞行学院大学生创新项目

在线出版日期：2023-01-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：16-24