縫合泡沫夾層結(jié)構(gòu)復合材料低速沖擊數(shù)值模擬及損傷檢測.pdf

1、縫合泡沫夾層結(jié)構(gòu)復合材料相較于傳統(tǒng)意義上的泡沫夾層復合材料，由于縫線在 Z向的加強使其綜合性能有顯著地提高，并且能夠提高了材料的可設計性，這使得這種結(jié)構(gòu)的材料在航空航天、汽車、船舶等領(lǐng)域的應用愈發(fā)廣泛。對于泡沫夾層結(jié)構(gòu)這類復合材料而言，輕質(zhì)、隔音隔熱、高比強度以及較為優(yōu)良的抗沖擊性能的這些特性使其廣泛的應用于壁板類結(jié)構(gòu)，而作為壁板類結(jié)構(gòu)在使用的過程中受到較低速的沖擊難以避免，因此對縫合泡沫夾層結(jié)構(gòu)復合材料抗低速沖擊性能的研究具有很高的實

2、用價值。
　　本文研究對比縫合以及未縫合泡沫夾層結(jié)構(gòu)復合材料抗低速沖擊性能的同時，增加了對沖擊面纖維面板縫合泡沫夾層復合材料抗低速沖擊性能的研究，以進一步明確縫線提高材料抗沖擊性能的機理，主要研究工作如下：
　　首先，采用VARTM工藝完成對復合材料的制備并用數(shù)控水刀切割成相應尺寸，使用儀器化落錘沖擊實驗設備對其進行沖擊能量10J與20J的沖擊實驗，將縫合、未縫合以及沖擊面纖維面板縫合這三種泡沫夾層復合材料的沖擊響應結(jié)果進行

3、了分析對比。
　　其次，采用超聲波無損檢測的手段對上述三種泡沫夾層復合材料沖擊試件的損傷進行了無損檢測，通過不同深度損傷情況的縱向?qū)Ρ瓤偨Y(jié)三者的沖擊損傷規(guī)律，通過三者之間損傷情況的橫向?qū)Ρ仍u估三者抗沖擊性能的優(yōu)劣，并根據(jù)實驗的沖擊響應結(jié)果做出相應的分析。
　　最后，使用ABAQUS有限元軟件對上述三者進行沖擊能量10J的有限元模擬，將模擬結(jié)果與實驗得到的沖擊響應結(jié)果以及無損檢測結(jié)果進行對比分析，在驗證有限元模型有效性的基礎(chǔ)上