三维四向编织复合材料宏观有限元模型冲击损伤仿真及试验验证

来源期刊：复合材料学报2018年第5期

论文作者：谭焕成 许善迎 黄雄 关玉璞 陈伟

文章页码：1139 - 1148

关键词：三维编织复合材料;弹道冲击;宏观有限元模型;破坏模式;数值仿真;

摘    要：三维编织复合材料作为整体编织材料,能够克服层合复合材料层间强度低、易分层的缺陷,相对于金属材料,还具有质量轻、高比刚、高比强度以及良好的抗冲击性能、较高的损伤容限,在汽车、高铁、航海、航空及航天领域中具有广泛应用前景。使用空气炮发射系统开展了钢珠以约210m/s速度冲击三维四向编织复合材料平板的不同位置试验,基于宏观观察和细观观测,分析了三维编织复合材料在受到钢珠高速冲击下的破坏模式和破坏机制。此外,本文建立了三维四向编织复合材料宏观连续介质损伤(CDM)有限元模型,其中模型计算剩余速度和试验测得剩余速度误差在5%以内,试验和数值模拟的破坏形貌也高度一致,验证了所建立的宏观CDM有限元模型的有效性。