【摘 要】
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本文选用平面机织层合材料作为对比研究对象,基于代表体积单元法,分别用软化夹杂法和累积损伤法对两种材料剩余拉伸强度进行计算。同时进行了两种材料冲击前后的力学性能实验
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本文选用平面机织层合材料作为对比研究对象,基于代表体积单元法,分别用软化夹杂法和累积损伤法对两种材料剩余拉伸强度进行计算。同时进行了两种材料冲击前后的力学性能实验,得到剩余强度实验值。
采用累积损伤法对两种材料的冲击损伤进行模拟。基于三维累积损伤理论,在ANSYS有限元软件中建立两种材料的冲击模型,模拟了不同冲击能量下两种材料模型的损伤情况,分别采用软化夹杂法和累积损伤法计算两种材料的剩余强度。
制作了两种材料的拉伸和压缩试验件并进行了相应的基础力学性能试验,得到了两种材料无损伤的拉伸强度和弹性模量,而后对两种材料进行相同能量下低速冲击试验和剩余拉伸试验。再将含冲击损伤的试验件制作成标准拉伸试验件进行拉伸试验,得到两种材料在相同冲击能量下的剩余拉伸强度。
将剩余强度有限元计算结果与实验结果进行对比,证明所选方法的合理性以及2.5D机织复合材料良好的耐冲击性。将软化夹杂法和累积损伤法计算的剩余强度分别与实验结果比较,证明三维累积损伤法可有更有效更科学地预测2.5D机制复合材料以及其他材料的剩余强度。最后比较了两种材料冲击实验前后拉伸强度的衰减比,证明了2.5D机织复合材料较传统层合材料更耐冲击。
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