復(fù)合材料層板低速?zèng)_擊后剩余壓縮強(qiáng)度_圖文

1、 林智育 , 等 : 復(fù)合材料層板低速?zèng)_擊后剩余壓縮強(qiáng)度 145 表1 沖擊后 T300/ QY8911 層板的等效橢圓損傷尺寸和剩余強(qiáng)度 Table 1 Equivalent elliptical delamination dimension and failure strength of impacted T300/ Q Y8911 laminates Major axis Specimen D1A 2 1 D1A 2 2 D1A 2 3 D1A 2 4 D2A 2 1 D2A 2 2 D2A 2 3 D2A 2 4 D3A 2 1 D3A 2 2 D3A 2 3 D3A 2 4 D6A

2、2 1 D6A 2 2 D6A 2 3 D6A 2 4 181 75 161 25 131 75 111 25 Energy/ J a/ mm b/ mm Orientation Dent dept h Residual st rengt h/ MPa Mr / (° 90 58 90 142 90 131 62 57 132 105 63 90 90 / mm 0. 56 0. 94 0. 68 0. 44 1. 10 1. 09 0. 94 1. 31 1. 40 1. 51 1. 27 1. 18 2. 99 2. 99 2. 66 2. 38 Error/ % Experim

3、ent Prediction 219. 67 208. 56 197. 25 213. 72 207. 21 209. 03 204. 02 202. 14 209. 74 196. 84 196. 35 199. 90 184. 36 185. 27 192. 50 186. 03 218. 43 233. 16 210. 60 215. 63 208. 73 199. 02 199. 85 204. 70 198. 26 202. 65 200. 76 213. 91 185. 63 194. 73 182. 60 186. 05 8. 80 10. 00 11. 40 9. 50 9.

4、45 9. 75 10. 40 10. 55 9. 40 11. 50 11. 00 10. 50 11. 00 11. 00 10. 40 11. 30 7. 15 8. 05 9. 05 9. 55 9. 05 8. 60 8. 60 8. 10 8. 10 8. 55 9. 55 10. 60 10. 60 11. 00 11. 10 11. 10 0. 100 0. 088 0. 096 0. 104 0. 083 0. 083 0. 088 0. 078 0. 075 0. 073 0. 079 0. 081 0. 044 0. 044 0. 049 0. 054 0. 57 - 1

5、0. 55 - 6. 34 - 0. 89 - 0. 73 5. 03 2. 09 - 1. 25 5. 79 - 2. 87 - 2. 20 - 6. 55 - 0. 68 - 4. 86 0 90 90 5. 42 01 00 表2 沖擊后 T300/ 5405 層板的等效橢圓損傷尺寸和剩余強(qiáng)度 Table 2 Equivalent elliptical delamination dimension and failure strength of impacted T300/ 5405 laminates Major axis Specimen D1C2 1 D1C2 2 D1C2 3 D

6、1C2 4 D2C2 1 D2C2 2 D2C2 3 D2C2 4 D3C2 1 D3C2 2 D3C2 3 D3C2 4 D6C2 1 D6C2 2 D6C2 3 D6C2 4 161 50 141 30 121 10 91 90 Energy/ J a/ mm b/ mm Orientation Dent dept h Residual st rengt h/ MPa Mr / (° 90 90 79 90 66 90 90 58 63 90 90 59 90 90 69 90 / mm 0. 55 0. 54 0. 60 0. 65 1. 06 1. 10 0. 80 0. 8

7、0 1. 50 1. 70 2. 50 1. 70 2. 40 2. 50 2. 00 2. 10 Error/ % Experiment Prediction 221. 22 220. 44 212. 03 213. 17 207. 78 202. 22 207. 34 220. 62 196. 28 195. 67 183. 59 195. 98 190. 07 189. 46 193. 22 195. 95 213. 01 220. 34 227. 89 216. 14 198. 79 204. 19 219. 30 227. 03 199. 91 205. 21 193. 66 197

8、. 74 193. 24 202. 08 185. 82 192. 78 9. 80 10. 95 11. 30 11. 30 11. 35 11. 80 12. 20 10. 50 12. 20 11. 80 12. 70 11. 80 11. 80 11. 80 11. 95 11. 30 9. 60 8. 20 9. 55 9. 05 9. 55 10. 05 8. 95 8. 75 10. 60 10. 60 11. 10 11. 10 11. 10 11. 10 10. 60 10. 60 0. 099 0. 099 0. 097 0. 096 0. 083 0. 082 0. 09

9、1 0. 091 0. 071 0. 067 0. 050 0. 067 0. 052 0. 050 0. 060 0. 058 3. 85 0. 05 - 6. 96 - 1. 37 4. 52 - 0. 96 - 5. 45 - 2. 82 - 1. 82 - 4. 65 - 5. 20 - 0. 89 - 1. 64 - 6. 25 3. 98 1. 64 1 4 6 復(fù)合材料學(xué)報(bào) nal of Compo site Materials , 1999 , 33 (24 : 22262 2247. 6 程小全 , 張子龍 , 吳學(xué)仁 . 小尺寸試件層合板低速?zèng)_擊后剩余 本文方法的預(yù)測(cè)結(jié)果的

10、精度是可以滿足工程需要 的 , 且?guī)讉€(gè)測(cè)量參數(shù)均可以方便地測(cè)量 。 壓縮強(qiáng)度 J . 復(fù)合材料學(xué)報(bào) , 2002 , 19 (6 : 82 12. Cheng Xiaoquan , Zhang Zilong , Wu Xueren. Po st 2 impact co mp ressive st rengt h of small co mposite laminate specimens J . Acta Materiae Compo sitae Sinica , 2002 , 19 (6 : 8212. 7 Gottesman T , Girshovich S , Drukker E , e

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14、. A new met hod for com2 pression after impact strengt h prediction of composite laminates J . Journal of Composite Materials , 2002 , 36 (5 : 5892 610. 13 程小全 ,酈正能 . 復(fù)合材料層合板低速?zèng)_擊后壓縮的累計(jì)損傷 4 結(jié) 論 基于低速?zèng)_擊后層合板壓縮破壞的試驗(yàn)結(jié)果和 對(duì)試驗(yàn)的觀察和分析 , 本文中建立了橢圓形彈性核 沖擊損傷模型 , 并對(duì)兩組材料體系試件進(jìn)行了低速 沖擊后的剩余強(qiáng)度估算 。模型的理論計(jì)算結(jié)果與試 驗(yàn)結(jié)果的吻合很好 , 證

15、明了該模型的有效性 。 ( 1 隨著沖擊能量的增大 , 表面凹坑深度 、 損 傷面積均線性增大 , 但沖擊背面基體裂紋增加到一 定程度后會(huì)趨于飽和 ?；w裂紋的長(zhǎng)度不能用于表 征沖擊損傷 。 ( 2 復(fù)合材料層板沖擊后壓縮破壞同時(shí)包含了 分層擴(kuò)展 、 子層屈曲等損傷擴(kuò)展現(xiàn)象 , 但最終均為 壓縮破壞 。 ( 3 本文橢圓形彈性核損傷模型 , 選取幾個(gè)容 易測(cè)量的變量來(lái)表征損傷特性 , 分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié) 果的 對(duì) 比 表 明 該 模 型 的 有 效 性 , 可 應(yīng) 用 于 工 程 分析 。 ( 4 本文含任意橢圓核各向異性板雜交應(yīng)力有 限元與常規(guī)等參單元 、 桿單元等配合使用 , 可進(jìn)一 步求解

16、含沖擊損傷復(fù)合材料加筋壁板 、 變厚度板等 復(fù)雜結(jié)構(gòu)剩余強(qiáng)度研究 。 參考文獻(xiàn) : 1 張子龍 , 程小全 , 益小蘇 . 復(fù)合材料沖擊損傷及沖擊后壓縮強(qiáng) 模型 J . 應(yīng)用數(shù)學(xué)與力學(xué) , 2005 , 26 (5 : 5692 576. Cheng Xiaoquan , Li Zhengneng. Damage progressive model of compression of composite laminates after low velocity impact J . Applied Mat hematics and Mechanics , 2005 , 26 (5 : 5692

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