| 冲击载荷下Ti/CFRP层合板结构的数值模拟分析 |
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| 引用本文： | 谢新宇,葛建立,孙全兆,杨国来.冲击载荷下Ti/CFRP层合板结构的数值模拟分析[J].南京理工大学学报(自然科学版),2020,44(4). |
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| 作者姓名： | 谢新宇 葛建立 孙全兆 杨国来 |
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| 作者单位： | 南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京210094;南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京210094;南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京210094;南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京210094 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;国家自然科学基金;十三五预研重点项目 |
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| 摘 要： | 为了研究钛合金/碳纤维增强复合材料(Ti/CFRP)层合板结构的抗冲击性能,采用基于三维Hashin准则的VUMAT材料子程序模拟复合材料层合板的损伤失效,采用内聚力单元模拟层合板与钛合金之间的胶层,采用Johnson-Cook本构模型模拟钛合金的塑性变形及失效,建立了Ti/CFRP层合板结构的冲击损伤有限元模型。分别讨论了冲击动能、钛板的厚度及复合材料的铺层角度等因素对层合板结构的抗冲击性能的影响,结果显示增加钛板的厚度可以有效提高层合板结构的抗冲击性能,Ti/CFRP层合板结构承受冲击载荷发生损伤失效时,失效模式以基体失效与拉伸分层失效为主,合理选择铺层角度可以改善复合材料层合板的抗冲击性能。分析结果可为Ti/CFRP层合板结构的设计及工程应用提供参考。
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| 关 键 词： | 钛合金板 合板结构 碳纤维增强复合材料 冲击动力学 冲击损伤失效 复合材料铺层角度 |
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