考慮層壓結(jié)構(gòu)受沖擊后的“花生殼形”分層及分層的損傷引起的局部不對稱性和耦臺效應(yīng).并考慮壓縮加載過程中可能出現(xiàn)的多層分級屈曲.發(fā)展一種計算低能沖擊層壓板受壓剩余強度計算方法。數(shù)值分析表明本文的預(yù)測結(jié)果與試驗結(jié)果吻臺良好。
飛機復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在制造和使用過程中不可避免地會遇到兩類低能沖擊,一類為工具墜落、設(shè)備撞擊以及人員踩踏等大質(zhì)量低速度的沖擊源,另一類為跑道碎石、冰雹等小質(zhì)量高速度的沖擊源。低能沖擊引起的損傷肉眼不可見.但對復(fù)合材料的壓縮性能影響很大,這主要是因為外來物的沖擊和碰撞很容易使層板內(nèi)部產(chǎn)生分層,在壓縮載荷下分層區(qū)很容易局部屈曲.這種局部屈曲又會進一步引起分層擴展,從而使層板的總體壓縮承載能力大大下降,其抗壓強度將低于未損傷強度的一半,因此,復(fù)合材料的低能沖擊損傷研究對于復(fù)合材料的應(yīng)用具有重要意義。預(yù)測層板沖擊后剩余強度是一個相當復(fù)雜的問題,國內(nèi)外雖已進行了大量的研究工作,提出了多種預(yù)測方法。目前主要有兩種思路來分析層壓板的沖擊壓縮強度,第一種是基于層間應(yīng)變能釋放率的分層擴展方法:第二種是把沖擊分層在出現(xiàn)局部屈曲后模擬為軟化夾雜進行強度分析。但是至今尚無比較理想的簡單實用、精確度高的預(yù)測方法。
已有許多文獻介紹了分層屈曲的分析方法。這些方法均將分層區(qū)域模擬為具有一定厚度的圓形或橢圓形子層進行分析。實際上,通過采用滲透增強X光技術(shù),結(jié)合熱解揭層方法測試碳纖維復(fù)臺材料試件沖擊損傷的分層面積后發(fā)現(xiàn),其分層形狀為“花生殼形”(peanul shape),并指向下面一層的纖維方向,故本文將層板沖擊后分層形狀按“花生殼形”進行了屈曲分析和剩余壓縮強度計算,通過與試驗數(shù)據(jù)對比,證明本文的方法能進一步提高計算精度。
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