航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2012年
5期
871-878
,共8页
马健%燕瑛%杨雷%刘玉佳%冉治国
馬健%燕瑛%楊雷%劉玉佳%冉治國
마건%연영%양뢰%류옥가%염치국
复合材料%圆柱壳%径向载荷%动态响应%有限元分析
複閤材料%圓柱殼%徑嚮載荷%動態響應%有限元分析
복합재료%원주각%경향재하%동태향응%유한원분석
为了揭示轴向压缩载荷与径向冲击载荷共同作用下复合材料壳体开孔处裂纹的产生机理,开展了含圆孔复合材料圆柱壳冲击试验,并对冲击试验进行了有限元仿真分析.提出复杂冲击载荷作用下的动态响应分析方法,运用LS-DYNA对冲击载荷作用下含圆孔复合材料圆柱壳动态响应过程进行了模拟,采用含刚度退化的Chang-Chang失效准则预测复合材料圆柱壳破坏过程,得到的冲击加速度响应曲线及破坏区域与试验结果一致,验证了本文方法的正确性.对有限元模型进行动力学及静力学破坏分析,结果表明,径向冲击引起的环向拉应力是圆孔边缘破坏区域90.铺层纤维断裂与基体开裂的主要原因,而拉应力只引起0°铺层基体开裂.由破坏起始分析可知,将复合材料圆柱壳90°铺层含量由20％提高至50％,可使结构承载能力增加56％.
為瞭揭示軸嚮壓縮載荷與徑嚮遲擊載荷共同作用下複閤材料殼體開孔處裂紋的產生機理,開展瞭含圓孔複閤材料圓柱殼遲擊試驗,併對遲擊試驗進行瞭有限元倣真分析.提齣複雜遲擊載荷作用下的動態響應分析方法,運用LS-DYNA對遲擊載荷作用下含圓孔複閤材料圓柱殼動態響應過程進行瞭模擬,採用含剛度退化的Chang-Chang失效準則預測複閤材料圓柱殼破壞過程,得到的遲擊加速度響應麯線及破壞區域與試驗結果一緻,驗證瞭本文方法的正確性.對有限元模型進行動力學及靜力學破壞分析,結果錶明,徑嚮遲擊引起的環嚮拉應力是圓孔邊緣破壞區域90.鋪層纖維斷裂與基體開裂的主要原因,而拉應力隻引起0°鋪層基體開裂.由破壞起始分析可知,將複閤材料圓柱殼90°鋪層含量由20％提高至50％,可使結構承載能力增加56％.
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