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复合材料波纹梁冲击试验与数值模拟

孟祥吉 燕瑛 罗海波 侯康 梁祖典 宫少波

孟祥吉, 燕瑛, 罗海波, 等. 复合材料波纹梁冲击试验与数值模拟[J]. 复合材料学报, 2015, 32(1): 196-203. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20140605.005
引用本文: 孟祥吉, 燕瑛, 罗海波, 等. 复合材料波纹梁冲击试验与数值模拟[J]. 复合材料学报, 2015, 32(1): 196-203. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20140605.005
MENG Xiangji, YAN Ying, LUO Haibo, et al. Impact tests and numerical simulation of composite waved-beam[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2015, 32(1): 196-203. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20140605.005
Citation: MENG Xiangji, YAN Ying, LUO Haibo, et al. Impact tests and numerical simulation of composite waved-beam[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2015, 32(1): 196-203. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20140605.005

复合材料波纹梁冲击试验与数值模拟

doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20140605.005
基金项目: 国家"973"计划(2011CB606105)
详细信息
    通讯作者:

    燕瑛,教授,硕士生/博士生导师,研究方向为复合材料力学分析与结构设计。E-mail:yingyan@buaa.edu.cn

  • 中图分类号: TB332;O347.1

Impact tests and numerical simulation of composite waved-beam

  • 摘要: 为了探究复合材料波纹梁的吸能性能,针对铺层形式分别为[(±45)3/(0,90)/(±45)3]、[(±45)8]和[(±45)7]的3种复合材料波纹梁元件,进行了动态冲击试验,得到了吸能载荷-位移曲线,并对其损伤破坏形貌进行了分析。以连续损伤力学为基础,结合改进的Hashin损伤判定准则以及损伤演化规律,提出了针对波纹梁耐撞性损伤分析的刚度退化模型,并基于有限元软件平台开发了适用于波纹梁渐进损伤分析的子程序。对3种不同结构形式的波纹梁进行了渐进失效数值分析,模拟得到了能量评估参数比吸能(SEA)和平均载荷值,并将模拟结果与试验结果进行了对比分析。比较分析了不同薄弱环节复合材料波纹梁的吸能能力。结果表明:波纹梁在冲击载荷作用下发生了渐进压溃失效;平均压溃载荷的相对误差不超过12%,能够满足工程应用要求;薄弱环节的设置需综合考虑复合材料性能和铺层方式等因素。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-22
  • 修回日期:  2014-04-14
  • 刊出日期:  2015-02-15

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