基于低能量冲击损伤阻抗的复合材料薄壁结构铺层顺序设计

张鹏飞^1,2，金海波¹

1. 南京航空航天大学航空宇航学院2. 上海飞机设计研究院结构设计研究部

摘 要：建立了有效的复合材料层合板结构冲击损伤分析方法,层合板面内损伤采用改进的Chang/Chang失效准则做判据,得到面内各类损伤形式。层间损伤采用与Mixed-Mode粘接元等效的TIEBREAK接触模拟。利用此分析方法,从复合材料薄壁结构设计需要出发,研究了在低能量冲击下,铺层的层间角度、铺层方向、铺层重叠对层合板结构冲击损伤阻抗的影响规律,并对它们的综合影响进行了总体分析,得到了能提高层合板结构损伤阻抗的铺层顺序设计指导。最后用该设计指导对某种铺层结构进行了重新设计和有限元模拟,验证了该设计指导的可行性和有效性。

关键词：冲击损伤;分层损伤;TIEBREAK接触;铺层顺序;损伤阻抗;