复合材料层板低速倾斜冲击损伤分析

作     者：张超 刘建春 方鑫 ZHANG Chao;LIU Jianchun;FANG Xin

作者机构：江苏大学机械工程学院镇江212013 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2022年第48卷第12期

页      面：2388-2397页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：江苏省自然科学基金(BK20180855) 机械结构力学及控制国家重点实验室开放课题(MCMS-E-0219Y01)。 

主　　题：复合材料层板 低速冲击 倾斜冲击 损伤 数值模拟 

摘      要：纤维增强复合材料层板对低速冲击事件敏感,冲击产生的损伤会导致材料结构承载性能及使用寿命大幅下降。基于此,提出了一种基于连续介质损伤力学的有限元模型,研究了复合材料层板低速倾斜冲击力学行为。采用Hashin准则结合渐进退化模型预测层内损伤起始和演化;采用界面单元结合双线性Traction-Separation本构关系模拟层间分层;编写用户材料VUMAT子程序,实现基于ABAQUS/Explicit软件平台的数值求解。数值计算结果与现有正冲击下实验数据吻合较好,验证了模型的有效性。探讨了冲击角度、冲击能量对复合材料层板倾斜冲击力学性能的影响,分析倾斜冲击下层板损伤模式及失效机理,为复合材料结构倾斜冲击问题数值分析提供参考。