碳纤维点阵夹芯结构的低速冲击性能和剩余拉伸强度性能研究
本文针对碳纤维点阵夹芯结构的低速冲击性能和冲击后剩余拉伸强度进行了试验和数值研究。运用显示动力学分析软件ABAQUS/Explicit及其子程序（VUMAT）对冲击过程和剩余拉伸强度测试过程进行模拟。为了提高模拟精度，更加细致地描述由于冲击给结构带来的损伤，本文通过多步骤分析将冲击过程和剩余拉伸强度测试过程在一个模型中进行分析。由于文中要对碳纤维点阵夹芯结构的多种破坏形式进行分析，因此使用显示动力学分析方法来提高破坏模拟的精度和效率。通过与实验进行对比，冲击过程模拟的误差约为3.3％，拉伸过程模拟的误差约为12.9％。由于复合材料试件在制造、加工、运输等过程中不可避免地引入难以察觉的损伤，而且这种损伤很难在计算程序中加以描述，因此，运用本文中提出的计算模型所产生的误差是可以接受的结果。接下来，通过计算在不同能量冲击后碳纤维点阵夹芯结构的剩余拉伸强度值，得到了碳纤维点阵夹芯结构剩余拉伸强度的退化趋势图，并且得到了冲击能量阀值Uo，这一阀值的确定原来只能通过实验手段来完成。当夹芯结构遭受到大于Uo的冲击载荷后，结构的剩余拉伸强度将开始较大幅度的退化，这一结论对夹芯结构的设计与使用都有着较大的指导意义。
碳纤维 点阵夹芯结构 冲击载荷性能 拉伸强度 ABAQUS软件
王世勋 吴林志 马力
哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所,哈尔滨 150080
国内会议
郑州
中文
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2009-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）