聚甲基丙烯酰亚胺泡沫增强全复合材料Kagome蜂窝夹芯结构的低速冲击响应

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本文报道了碳纤维增强塑料（CFRP）Kagome复合蜂窝夹芯结构经聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）泡沫增强后的性能（PKCSS）。通过实验对比了PKCSS在节点、肋条和两个单元中心处的低速冲击性能与未填充的复合Kagome蜂窝夹芯结构（CKHS）的差异，并深入研究了PKCSS的失效机制。采用ABAQUS显式动力学分析方法模拟冲击过程，通过VUMAT子程序引入三维Hashin失效准则进行数值计算。研究结果表明，在50 J冲击能量下，PKCSS相比CKHS的冲击承载力和比承载力分别提高了69.7%和39.5%，性能提升显著。作为不可压缩材料，PMI泡沫在平台阶段提供强大的冲击吸收能力。该单元填充技术可用于制造轻质全复合材料蜂窝夹芯结构，在超高性能工程应用领域具有广阔前景。研究采用C扫描技术分析结构失效模式，建立了PKCSS的数值模型以深入揭示PMI泡沫的增强机制。

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