含孔复合材料圆柱壳冲击破坏试验与有限元分析

• 作者: 冉治国 刘玉佳 杨雷 燕瑛 马健
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 工学
• 关键词: 复合材料 圆柱壳 径向载荷 动态响应 有限元分析
• 年，卷（期）: 2012,（5）
• 所属期刊栏目: 固体力学与飞行器总体设计
• 页码范围: 871-878
• 分类号: V258|TB332
• 字数: 4080字
• 语种: 中文

摘要

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％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	燕瑛	北京航空航天大学航空科学与工程学院	41	473	14.0	20.0
2	刘玉佳	北京航空航天大学航空科学与工程学院	5	21	2.0	4.0
3	马健	北京航空航天大学航空科学与工程学院	11	83	5.0	9.0
4	冉治国	北京航空航天大学航空科学与工程学院	3	10	2.0	3.0
5	杨雷	北京航空航天大学航空科学与工程学院	4	19	4.0	4.0