压缩预载纤维金属层板高速冲击损伤分析

纤维金属层板(FMLs)作为新型防护结构材料,研究其预载下的高速冲击力学行为具有重要现实意义。基于ABAQUS/Explicit软件平台,建立非线性有限元模型,研究半球头子弹高速冲击压缩预载FMLs的侵彻过程及损伤特性。有限元模型中考虑复合材料应变率效应,基于三维Hashin准则,预测单层板面内损伤;采用Johnson-Cook模型模拟金属层高速冲击力学响应;引入内聚力单元模拟金属/复合材料及复合材料层板分层现象。利用该有限元模型在非预载条件下与现有实验结果进行了对比验证,并用于预测压缩预载情况下的高速冲击行为。探讨了不同压缩预载、冲击速度对FMLs高速冲击力学性能的影响,分析了相应载荷下材料的损伤特性。