碳纤维增强复合材料网格夹芯结构低速冲击数值模拟

摘要整理

采用ABAQUS有限元软件建立了碳纤维增强复合材料网格夹芯结构的低速冲击模型。夹芯结构的面板和网格均采用碳纤维增强复合材料层板。利用Fortran语言将复合材料层板的本构关系编入VUMAT用户子程序，采用三维Hashin失效准则模拟复合材料层板的层内失效行为，采用二次应力准则和B-K能量准则模拟层间失效行为，同时考虑复合材料面板的分层损伤和界面脱粘损伤。建立了四边形、三角形、混合型和菱形等四种不同网格构型的复合材料网格夹芯结构有限元模型。研究了单个网格宽度和网格高度对各种网格构型抗冲击性能的影响。研究结果表明，与其他几何构型相比，三角形网格夹芯结构具有最优的能量吸收特性，其中T-6-10构型的断裂吸收能最高，达到15816.46 mJ。分析了碳纤维增强复合材料网格夹芯结构在冲击载荷作用下的损伤扩展规律。

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