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《復(fù)合材料加筋板低速沖擊有限元模擬分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第45卷第4期南京航空航天大學(xué)學(xué)報Vol.45No.42013年8月JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsAug.2013復(fù)合材料加筋板低速沖擊有限元模擬分析孫旋童明波王濤(南京航空航天大學(xué)飛行器先進(jìn)設(shè)計技術(shù)國防重點(diǎn)學(xué)科實驗室,南京,210016)摘要:為了了解影響沖擊損傷的因素到底有哪些,特別是沖擊位置和筋條對沖擊損傷的影響,本文采用非線性有限元法,基于ABAQUS軟件平臺及內(nèi)嵌的材料用戶定義子程序(VUMAT),建立了復(fù)合材料加筋板低速沖擊的有限元分析模型。通過對一些飛行器上常用的加筋板進(jìn)行研究分析,對于距離筋條不同位
2、置的沖擊來研究沖頭位置對沖擊損傷的影響。然后,將有限元模型計算結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比。最后,探討了對于沖擊結(jié)果的影響參數(shù),為復(fù)合材料加筋板的設(shè)計提供參考。關(guān)鍵詞:復(fù)合材料;加筋板;低速沖擊;沖擊能量中圖分類號:V214.8文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1005-2615(2013)04-0510-05FiniteElementSimulationAnalysisofLow-VelocityImpactonStiffenedCompositeStructuresSunXuan,TongMingbo,WangTao(KeyLaboratoryofFundamentalScienceforNati
3、onalDefense-AdvancedDesignTechnologyofFlightVehicle,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing,210016,China)Abstract:Tounderstandthefactorsaffectingimpactdamageoncompositestructures,particularlytheeffectsofimpactpositionandribs,afiniteelementmodel(FEM)oflow-velocityimpactdamageonthecompo
4、sitestructureisestablishedviathenonlinearfiniteelementmethod,combiningwiththeuser-de-finedmaterialssubroutine(VUMAT)oftheABAQUSsoftware.Thestructuralelementschosenfortheinvestigationcompriseaseriesofstiffenedcompositepanels,representativeofrealaircraftstructure.Byimpactingonthepanelsatdifferentpo
5、sitionsrelativetotheribs,theeffectofrelativepositionofribsisfoundout.Thenthesimulationresultsandtheexperimentsdataarecompared.Finally,thefactorsaf-fectingimpactdamageonthestructuresarediscussed.Theproposedmethodishelpfulforthedesignofstiffenedcompositestructures.Keywords:composite;stiffenedcompos
6、itepanels;low-velocityimpact;impactenergy復(fù)合材料加筋板是飛機(jī)機(jī)體的典型結(jié)構(gòu)形式,對于加筋壁板的沖擊損傷研究,除了沖擊能量它通常由復(fù)合材料層合板面板和復(fù)合材料筋條組等一些需要考慮的影響參數(shù)之外,還需要考慮沖擊成,除了需要考慮層合板的沖擊響應(yīng)外,還要考慮位置的影響,沖擊位置不同,加筋壁板的損傷程度筋條的沖擊響應(yīng)。另外,面板和筋條一般通過膠層不同,通常考慮的沖擊位置分為加筋間蒙皮、加筋[1]共固化組成,所以筋條和面板界面在沖擊載荷作用條正上方、加筋條邊緣。Houlston研究了沖擊載下的分層現(xiàn)象和破壞程度也是需要特別關(guān)注的失荷作用下加筋板的動力響應(yīng)情況
7、;Anderson等[2]效位置。人研究了夾層板的低速沖擊特性;Greenhalgh基金項目:國家自然科學(xué)基金(11002070)資助項目;航空科技聯(lián)合基金(2012ZC52027)資助項目。收稿日期:2012-03-15;修訂日期:2013-05-23通信作者:童明波,男,教授,博士生導(dǎo)師,E-mail:tongw@nuaa.edu.cn。第4期孫旋,等:復(fù)合材料加筋板低速沖擊有限元模擬分析511[3]等人用試驗方法研究了加筋板在
