三维四向编织复合材料多次冲击损伤分析

摘要整理

本文对三维四向编织复合材料进行了多次冲击试验研究，采用圆形冲头对试样进行冲击，研究了试样的冲击响应特性。利用超声C扫描检测内部损伤区域，研究了多次冲击载荷下的损伤扩展过程。采用有限元软件ABAQUS建立了三维四向编织复合材料的细观结构模型。根据材料特性，对纤维束采用三维Hashin损伤准则，对基体采用最大应力准则判断材料损伤。结合试验和仿真结果，研究了试样在多次冲击载荷下的失效模式和损伤演化过程。研究结果表明，三维编织复合材料的抗冲击性能受编织角度的影响，编织角度越大，试样的抗冲击性能越好。大编织角材料的损伤区域向周边扩展，小编织角材料的损伤区域主要沿纵向发展。冲击过程中试样的失效模式主要包括纤维束纵向拉伸失效、纤维束和基体的横向拉伸失效以及横向压缩失效。

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