复合材料加筋板边缘冲击模拟及冲击后压缩分析

《复合材料加筋板边缘冲击模拟及冲击后压缩分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：V214.8论文编号：102870118-S162学科分类号：082501硕士学位论文复合材料加筋板边缘冲击模拟及冲击后压缩分析研究生姓名范磊学科、专业飞行器设计研究方向复合材料结构设计与分析指导教师陈普会教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringSimulationandAnalysisofEdgeImpactandCompression-After-Imp

2、actonStiffenedCompositePanelsAThesisinFlightVehicleDesignbyFanLeiAdvisedbyProf.ChenPuhuiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学

3、位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要对于复合材料加筋板，筋条边缘的低速冲击损伤模式复杂，并可能随之产生严重的强度降问题，威胁结构安全。本文在试验分析的基础上，提出了一种预测复合材料T型筋条边缘冲击损伤和冲击后压缩剩余强度的有限元模拟方法。本文的主要内容包括：（1）分析了不同冲击位置下，加筋板的损伤阻抗和损伤容限特性，指出面内冲击比面外冲击造成的损伤更为严重；分

4、析了加筋板的冲击后压缩破坏机理，明确了筋条边缘冲击损伤是控制加筋板剩余强度的关键因素。（2）建立复合材料层合板离散层模型，考虑复合材料层间分层，面内纤维拉伸、压缩破坏，基体拉伸、压缩破坏和分离，复合材料采用双线性渐进损伤退化模型，模拟层合板面内边缘冲击过程，得到与试验相近的损伤形貌、冲击力响应、损伤参数等，并与试验测量的数据比较，证明了模型的有效性。（3）基于边缘冲击-压缩的全过程分析方法，建立了预测T型筋条边缘冲击损伤的简化模型。有限元模型预测的损伤形貌、剩余强度及破坏应变与试验值吻合良好，仿真结果表明分层损伤扩展与子层屈曲是导致含冲击损伤复合材料加筋板破坏的

5、重要原因。关键词：复合材料加筋板，边缘冲击，冲击后压缩，离散层模型，数值模拟i复合材料加筋板边缘冲击模拟及冲击后压缩分析ABSTRACTForcompositestiffenedplates,thelowspeededgeimpactdamagemodesarecomplicatedandmayresultinseverestrengthdropproblemsthatthreatenthestructuralsafety.Basedontheexperimentalanalysis,thispaperpresentsafiniteelementsimulati

6、onmethodforpredictingtheimpactdamageandcompressiveresidualstrengthofT-shapedcompositebars.Themaincontentsofthisarticleinclude:(1)Thedamageresistanceanddamagetoleranceofstiffenedplatesatdifferentimpactpositionsareanalyzed.Itispointedoutthatthein-planeimpactismoreseriousthantheout-of-p

7、laneimpact.Thefailuremechanismofcompressionafterimpactonstiffenedplateisanalyzed.Theedgedamageofribisthekeyfactortocontroltheresidualstrengthofstiffenedplate.(2)Thediscreteplymodelofcompositelaminateswasestablished.Consideringthedelaminationbetweenlayers,fibertensiondamage,fibercompr

8、essionfailur