玻璃纖維增強(qiáng)鋁合金層合板低速?zèng)_擊損傷性能分析.pdf

1、纖維金屬層板(FMLs)是將玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與高強(qiáng)度的鋁合金薄板通過交替鋪層以后,在設(shè)定的溫度和一定的壓力下固化而形成的,具體可稱為玻璃纖維增強(qiáng)鋁合金層板,其集聚了鋁合金薄板以及玻璃纖維復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)。與單一的鋁合金薄板相比,玻璃纖維增強(qiáng)鋁合金層合板它更輕質(zhì)、更耐疲勞;相對(duì)于單一的玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料而言,玻璃纖維增強(qiáng)鋁合金層合板則在易于加工、切割方面更有優(yōu)勢(shì)。對(duì)于玻璃纖維增強(qiáng)鋁合金層合板的研究,國外已經(jīng)取得了豐富的研究成果,但是國

2、內(nèi)的研究不夠全面,只是開展了一些常規(guī)性能方面的研究,特別是對(duì)于玻璃纖維增強(qiáng)鋁合金層合板的沖擊性能研究方面,更是少見。
　　本文針對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)鋁合金層合板在低速?zèng)_擊下的性能進(jìn)行了數(shù)值模擬分析和實(shí)驗(yàn)研究。通過對(duì)不同能量下的玻璃纖維增強(qiáng)鋁合金層合板的低速?zèng)_擊動(dòng)態(tài)響應(yīng)的數(shù)值模擬分析及實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)表明:對(duì)于同樣條件下的玻璃纖維增強(qiáng)鋁合金層板,沖擊能量越高,玻璃纖維增強(qiáng)鋁合金層合板的響應(yīng)載荷就會(huì)越大,塑性變形也越大,能量吸收率也逐漸提升;

3、而玻璃纖維鋪層數(shù)量的增加使得玻璃纖維增強(qiáng)鋁合金層合板的抗沖擊性能得到增強(qiáng);同時(shí)從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn),纖維增強(qiáng)鋁合金層合板主要是通過鋁合金薄板的塑性變形甚至是撕裂以及玻璃纖維斷裂來吸收沖擊能量。
　　為了獲得更多工況條件下有關(guān)結(jié)果,本文建立了基于顯式有限元軟件ABAQUS/Explicit下的動(dòng)態(tài)有限元分析模型,對(duì)與實(shí)驗(yàn)相同條件下的玻璃纖維鋁合金層板進(jìn)行數(shù)值模擬分析,并把所得到數(shù)值結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)照分析,兩者吻合較好,證明了本文所采