蜂窝夹层复合材料小质量冲击接触力的分析

研制了多角度小质量冲击试验机,可对蜂窝夹层复合材料进行不同角度、不同冲击能量的冲击。使用冲击加速度传感器测量冲击接触力。在已有仿真模型的基础上,使用降低面板抗弯刚度的方法来模拟分层损伤的产生,从而预测分层发生后的冲击接触力。实验结果表明,仿真得到的冲击力与前者吻合较好。通过仿真分析夹层板参数对冲击力的影响,发现面板的等效抗弯刚度和芯材的压缩强度对冲击周期和最大冲击接触力具有较大的影响,而芯材的厚度和模量则对冲击周期和冲击接触力的影响较小。

层压板小质量物体冲击下接触力测量与损伤响应

为了发展复合材料层压板在小质量物体冲击下损伤性能的测试技术,研发了小质量冲击试验机,可模拟自由状态小质量物体产生的冲击,冲击能量可调节,冲击点挠度可测量。通过冲击头加速度和冲击点挠度测量接触力,结果显示,加速度传感器谐振会明显干扰测量信号。采用滤波技术后,冲击头的加速度响应可以有效地测量冲击接触力。用冲击点挠度计算接触力,结果也与试验结果吻合。对层压板进行多个能量下的冲击试验,发现产生明显分层损伤时,由加速度传感器测得的接触力在特定值处明显下降,随后可能继续升高;由冲击点挠度得到的接触力斜率发生变化,这可作为小质量冲击分层阈值力的识别方法。

IIHS小偏置碰撞位移导向策略与结构评估方法

在美国公路安全保险协会(IIHS)公布的3批小偏置碰撞测试结果中,汽车主机厂(OEMs)普遍得分较低。该文利用IIHS小偏置碰撞的数学模型分析得出:侧向残余位移与侧向速度、纵向碰撞载荷与纵向速度存在正相关性,解释了测试试验现象。提出了基于轻量化设计的侧向位移导向策略,易于实施且效果得到了试验验证。提出了基于碰撞载荷组合工况的结构评估方法,以此预估开发车型的小偏置碰撞结构安全性能。因此,"笼式安全车身(safety cage)"不是应对IIHS小偏置碰撞的必要条件,其测试难度被高估,且其对车辆被动安全设计的区分作用将难以持久。

复合材料层压板小质量冲击下分层扩展的接触力阈值识别

识别出层压板小质量冲击下发生分层扩展时的接触力有助于确定导致其损伤的外物冲击能量。由解析模型的分析可知,局部接触刚度降低会引起接触力的突降,而整体弯曲刚度的降低不会产生这个响应特征,只会导致接触力峰值的降低。研发了小质量冲击试验机,对层压板进行多个能量下的小质量冲击试验,由冲击头的响应和层压板冲击点的挠度测量接触力。发现产生明显分层损伤时,接触力在理论的分层阈值处有明显下降,随后继续升高,这种现象可作为冲击中分层扩展的识别方法;由冲击点挠度测量接触力时,为了捕捉到突降信号,采样频率需达到200 k Hz,否则只会得到接触力曲线斜率发生变化的结果。