主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
主办单位:西北工业大学  中国航空学会
地       址:西北工业大学友谊校区航空楼
复合材料冲击损伤数值仿真模型评估
作者:
作者单位:

1.机械结构力学及控制国家重点实验室;2.飞行器先进设计技术国防重点学科实验室

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

V258

基金项目:

江苏高校优势学科建设工程基金资助项目


A survey of numerical simulation models for impact damage of composite materials
Author:
Affiliation:

1.State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics;2.tate Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

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    摘要:

    纤维增强树脂基复合材料(FRP)已被广泛应用于航空航天等先进结构,研究FRP的低速冲击损伤问题具有重要的工程应用价值。对低速冲击下复合材料结构损伤的数值仿真模型进行分类和评估,低速冲击模型由冲击过程模型和材料损伤演化模型两类子模型组合而成,列出每类模型的关键要素及其处理方法,对常用的组合进行整理与评述,并列出出现频率较高的六种仿真模型;完成六种模型的两个算例的数值评估。结果表明:对于正交层合板算例六个模型均可较准确地预测损伤形状和面积;对于角铺设层合板算例,采用Puck准则、考虑剪切非线性、基于能量释放率的模型得到的分层损伤形貌更接近于试验结果。

    Abstract:

    In this paper, the numerical simulation models of composite structural damage under low velocity impact are classified and evaluated. The low-velocity impact model is composed of two kinds of sub-models: the impact process model and the material damage evolution model. The key elements of each type of model and their processing methods are listed. The commonly used combinations are collected and reviewed, and six simulation models with high frequency in the literatures are listed. The numerical evaluation of two examples with the listed six models was completed, and the results show that for orthogonal laminated plates, the damage shapes and areas given by the six models can be predicted accurately, but for the angle-ply laminated plate, the delamination damage morphology achieved by the model of Puck criterion, considering shear nonlinearity and based energy release rate is closer to the experimental results.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张嘉睿,吴富强,姚卫星.复合材料冲击损伤数值仿真模型评估[J].航空工程进展,2019,10(6):767-779

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  • 收稿日期:2018-12-18
  • 最后修改日期:2019-03-15
  • 录用日期:2019-03-27
  • 在线发布日期: 2019-12-30
  • 出版日期: