复合材料面板蜂窝夹芯结构冲击损伤试验评估

摘要整理

航空航天结构易受冲击载荷影响，其损伤容限和抗冲击性能随冲击速度变化。蜂窝夹芯结构因具有质量轻、抗冲击性能好的特点，被广泛应用于航空航天工业。然而，工具坠落、跑道碎片、冰雹和不当操作等冲击载荷会导致结构完整性下降。为设计高效的轻量化防撞结构，需要深入研究蜂窝夹芯结构在低速冲击下的损伤行为及冲击后残余强度。本研究采用夏比冲击试验评估比能量吸收，通过冲击后压缩试验测定残余压缩强度，并对复合材料面板蜂窝夹芯结构进行损伤评估。通过改变蜂窝芯的孔径、壁厚、芯层高度、冲击速度、复合材料面板厚度和纤维铺层方向等参数进行对比研究。结果表明，密集堆积的厚蜂窝芯提供更高的断裂能。在横向压缩载荷作用下，蜂窝芯发生孔壁屈曲、压溃和致密化。观察了不同冲击能量下面内压缩和冲击后压缩的载荷-位移曲线。本研究揭示了各参数对复合材料面板蜂窝夹芯结构面板压痕和塑性屈曲特性的影响规律，为其在冲击工程领域的应用提供了有价值的指导。

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