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 $ K8 C" l6 B) ]分类号：TB332　文献标识码：A 8 a9 h6 T$ d' D# \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. 9 U* X9 p  M" U% j8 |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）　 5 [3 k7 c: O. a( o1 H3 O% l　　　　　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）　 ! U- D1 z, E- e　　　　　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）　 / h* `( Q& x( a5 @5 f5 a　　　　　吕国志（西北工业大学,航空学院,陕西,西安,710072）　 参考文献： 5 D0 @+ `. m  h# t7 H% P0 J[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.   ~' w3 Z' D! u2 {  v5 s[3]Olsson R.Analytical prediction of large mass impact damage in composite laminates[J].Composites,2001,(32):1207-1215. [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. $ R# q- i9 v% c7 d8 v% e. [& N[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. ' ~  F- ~  k6 u6 v# S' |[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