縫合泡沫夾層結(jié)構(gòu)復(fù)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(fù)合材料相較于傳統(tǒng)意義上的泡沫夾層復(fù)合材料，由于縫線在 Z向的加強(qiáng)使其綜合性能有顯著地提高，并且能夠提高了材料的可設(shè)計(jì)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(yīng)用愈發(fā)廣泛。對于泡沫夾層結(jié)構(gòu)這類復(fù)合材料而言，輕質(zhì)、隔音隔熱、高比強(qiáng)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(yīng)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(fù)合材料抗低速沖擊性能的研究具有很高的實(shí)

2、用價(jià)值。
　　本文研究對比縫合以及未縫合泡沫夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料抗低速沖擊性能的同時(shí)，增加了對沖擊面纖維面板縫合泡沫夾層復(fù)合材料抗低速沖擊性能的研究，以進(jìn)一步明確縫線提高材料抗沖擊性能的機(jī)理，主要研究工作如下：
　　首先，采用VARTM工藝完成對復(fù)合材料的制備并用數(shù)控水刀切割成相應(yīng)尺寸，使用儀器化落錘沖擊實(shí)驗(yàn)設(shè)備對其進(jìn)行沖擊能量10J與20J的沖擊實(shí)驗(yàn)，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(fù)合材料的沖擊響應(yīng)結(jié)果進(jìn)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(fù)合材料沖擊試件的損傷進(jìn)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(shí)驗(yàn)的沖擊響應(yīng)結(jié)果做出相應(yīng)的分析。
　　最后，使用ABAQUS有限元軟件對上述三者進(jìn)行沖擊能量10J的有限元模擬，將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)得到的沖擊響應(yīng)結(jié)果以及無損檢測結(jié)果進(jìn)行對比分析，在驗(yàn)證有限元模型有效性的基礎(chǔ)上