非对称纤维金属层板低速冲击性能研究——实验与数值方法

摘要整理

本文采用实验和数值方法研究了由铝合金板与碳纤维增强复合材料层板粘结而成的非对称纤维金属层板（FMLs）的低速冲击性能。制备了两种非对称FMLs结构（双层和三层FMLs），在不同冲击能量范围内研究结构配置对冲击性能的影响，并对两侧分别进行冲击试验以探索失效模式和损伤机制。建立了基于Hashin-Yeh分层失效准则的渐进损伤模型，用于预测复合材料层板的损伤起始与演化过程。数值预测结果与实验结果在冲击载荷、能量吸收和失效机制方面基本一致。研究表明，损伤行为与冲击侧面密切相关；铝-复合材料界面的分层损伤受冲击能量、铝板厚度和铝-复合材料界面位置的显著影响。该研究为非对称FMLs结构设计和工程应用提供了重要的理论依据和数据支撑。

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