复合材料层合板的屈曲及侵彻行为研究

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1、声明’本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：羞坚日期：≯j；．‘．Io关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和

2、交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：岩．始日期：导师签名：鲻日期：．Dhl弓．6．B太原理工大学硕士研究生学位论文复合材料层合板的屈曲及侵彻行为研究摘要由于纤维增强型复合材料具有较高的比强度和比刚度，抗疲劳性能比金属材料高，且具有良好的吸能特性，因而被广泛地应用于飞机、造船、建筑、车辆等方面。其屈曲稳定性及抗侵彻性能的研究自然引起了广大研究者的兴趣，早期研究主要集中在准静态侵彻和低速冲击。随着广大研究者对其特殊力学性能和超常抗弹效果认识的不断加深，其冲击下的动力响应己成为活跃的研究领域之一。基于此，本文做了如下工

3、作：1．简述复合材料层合板屈曲及侵彻问题的研究背景和研究现状，总结复合材料层合板屈曲及侵彻问题的研究方法与结论。2．基于Hamilton原理导出层合板的运动方程，考虑应力波效应、边界条件的影响，采用分离变量法，计算得到层合板在轴向载荷作用下静力屈曲和动力屈曲的解析解，给出静，动临界屈曲载荷值，动力临界屈曲载荷是静力的2．5倍。3．用ABAQUS／Explicit软件对复合材料层合板在阶跃载荷作用下的动态屈曲进行计算机模拟，得到受力边中点的时间位移曲线，获得复合材料层合板的动态临界屈曲载荷，与理论分析结果做比较，吻合较好，模拟结果还表明：边界条件、层数、冲击载荷和铺层角度

4、对复合材料层合板动力屈曲有较大影响。4．用ABAQUS／Explicit软件建立完整的正侵彻有限元模型，研究弹头形状、纤维铺设方式和层数对抗侵彻性能的影响，模拟结果与已有实验结太原理工大学硕士研究生学位论文果和理论计算结果吻合地较好，可以为工程实际提供参考。5．不考虑摩擦，对三种弹头斜侵彻复合材料层合板进行了计算机模拟，讨论弹头形状、入射角对层合板抗侵彻性能的影响，并与正侵彻结果进行比较。关键词：复合材料层合板，屈曲，侵彻，计算机模拟太原理工大学硕士研究生学位论文ResearchonBucklingandPenetrationBehaviorofCompositeLam

5、inatedPlateABSTRACTInmanyadvancedengineeringapplications，suchasautomotive，aviationindustries，shipbuildingandconstructionindustry,fmerreinforcedcompositeshavebeenextensivelyusedduetotheirhi曲一specificstrengthandstiffness，goodfatiguelifeandenergyabsorptionproperties．Thestudyofbucklinganddam

6、ageresistancehasattractedmuchattentionofresearcher；earlierresearchesmainlyfocusonthequasi—staticpenetrationandlowspeedimpact．Thedynamicimpactresponseofcompositesisoneofthehottopicswhenmoreandmoreresearchersstudyitsspecialmechanicalpropertiesandsupemormalimpactresistance．Inpresentpaper,se

7、veralaspectsareinvestigatedinthefollowing：1．Thepresentresearchesonbucklingandpenetrationofcompositelaminatesaresimplygeneralized，andthemainmethodsandconclusionsaresummarized．2．Consideringthestresswaveandboundaryconditions，themotionequationswerederivedformtheprincipleofHam