复合材料层合板低速冲击响应的有限元分析

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复合材料层合板低速冲击响应的有限元分析 程起有　 童小燕　 姚磊江　 吕胜利　 吕国志　 摘　要：针对低速冲击作用下的复合材料层合板,采用冲击接触定律、失效准则和材料性能退化技术,建立了冲击的三维有限元模型.利用所建的模型对层合板的冲击过程进行分析,并将有限元分析结果和试验结果进行了比较,验证了本文所建模型的正确性,同时分析了层合板在不同冲击速度时的响应. 关键词：低速冲击;层合板;冲击响应;有限元 4 t) X$ Q0 M( A分类号：TB332　文献标识码：A 2 T- S" z5 r; h( ^$ Z3 @文章编号：1673-4599(2008)01-0033-04 Finite Element Analysis on Response of Composite Laminated Plate under Low- Velocity Impact CHENG Qi-you　 TONG Xiao-yan　 YAO Lei-jiang　 LU Sheng-li　 LU Guo-zhi

基金项目：国家自然科学基金项目(10702054) 作者简介：程起有(1980-),男,江西万年人,博士生,主要研究方向为飞行器结构设计及仿真分析. 作者简介：童小燕(1963-),男,江西上饶人,博士,教授,主要研究方向为飞行器结构完整性设计. 作者简介：姚磊江(1973-),男,河南渑池人,博士,副教授,主要研究方向为飞行器结构完整性设计及材料性能数据库. 作者简介：吕胜利(1966-),男,陕西扶风人,博士,副教授,主要研究方向为智能结构振动分析与控制、结构完整性、结构多学科优化设计. ) i) n/ m" o+ V, j1 n3 e5 p作者简介：吕国志(1940-),男,上海人,教授,主要研究方向为飞机疲劳、断裂及可靠性分析、结构动力学. 作者单位：程起有（西北工业大学,航空学院,陕西,西安,710072;西北工业大学,无人机特种技术重点实验室,陕西,西安,710072）　 　　　　　童小燕（西北工业大学,无人机特种技术重点实验室,陕西,西安,710072）　 % [; C# X3 M: [/ E6 {5 p* q! Q　　　　　姚磊江（西北工业大学,无人机特种技术重点实验室,陕西,西安,710072）　 　　　　　吕胜利（西北工业大学,无人机特种技术重点实验室,陕西,西安,710072）　 0 A; f; Q" w5 a: x5 ?& e' w" I2 {　　　　　吕国志（西北工业大学,航空学院,陕西,西安,710072）　 6 n* R3 s) @  W% h% h/ H$ v6 N, ]参考文献： [1]Choi H Y,Chang F K.A model for predicting damage in graphite/epoxy laminate composites resulting from low-velocity point impact[J].J Compos Mater,1992,(26):2134-2169. [2]Shahid I,Chang F K,Shah B M.Impact damage resistance and damage tolerance of composite with progressive damage[R].AIAA-96-1403-CP,1996. : s; m7 S4 }7 n9 g[3]Olsson R.Analytical prediction of large mass impact damage in composite laminates[J].Composites,2001,(32):1207-1215. 8 m7 _; B  B; E) ?+ n: V/ b+ N3 u[4]彭俊,刘元镛.低速冲击下复合材料层合板的响应过程模拟[J].力学季刊,2001,22(1):138-142. [5]魏俊,赵建华,梁越明.复合材料层合板受低速冲击后的力学性能试验研究[J].宇航学报,1999,20(1):92-98. [6]张彦,朱平,来新民,等.低速冲击作用下碳纤维复合材料铺层板的损伤分析[J].复合材料学报,2006,23(2):150-157. [7]Hou J P,Petrinic N.Prediction of impact damage in composite plates[J].Composites Science and Technology,2006,(60):273-281.

收稿日期：2007年9月4日 修稿日期：2007年12月6日 出版日期：2008年2月29日