金属与复材混杂层板受高速冲击时的吸能分析

为研究金属与复材混杂层板受高速冲击载荷下的破坏机理,通过用户自定义子程序VUMAT、Johnson-Cook本构模型和基于表面内聚行为方法的结合,建立碳纤维增强复合材料和金属组成的层板受高速冲击的数值模型,并应用该方法预测其他类似结构材料的抗高速冲击的表现,分析比较单位面质量或者单位厚度的吸能情况。该方法在材料的能量吸收以及破坏形式方面都与实验结果吻合较好,为该材料的设计提供参考方法和依据。

玻璃纤维铝合金板低速冲击损伤演化数值模拟

编写了复合材料损伤的VUMAT子程序,并结合Johnson-Cook金属损伤模型和表面内聚力行为层间分层方法建立了玻璃纤维增强铝合金层板(GLARE)受落锤低速冲击的数值模型.分析了能量吸收、形变情况及锤头接触力的变化,并通过与实验结果的比较验证了有限元方法的可靠性.利用有限元方法能够更全面分析材料损伤变化的优势,模拟了GLARE三维渐进失效、铝合金层的失效以及纤维层和铝合金层界面分层的破坏模式.通过综合分析该三种渐进失效与能量吸收、形变情况及锤头接触力的变化,揭示了玻璃纤维增强铝合金层板受落锤低速冲击下的破坏机理,验证了铝合金层板的加入对于玻璃纤维增强铝合金层板抗冲击性能增强规律.