基于超弹性特性的SMA复合材料层合板低速冲击损伤数值模拟方法

• 作者: 张龙 王荣桥 胡殿印 贾傲
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 形状记忆合金 复合材料层合板 低速冲击 剩余压缩强度 有限元法
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 树脂基复合材料
• 页码范围: 364-373
• 页数: 10页
• 分类号: TB330.1|TB34
• 字数: 6765字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160413.004

摘要

基于ABAQUS有限元软件结合VC++6.0程序设计，建立了含不同铺层角度、不同排列密度形状记忆合金(SMA)纤维的复合材料层合板有限元模型。将基于Brinson本构模型的 SMA分段线性超弹性模型以及判断复合材料层内失效的三维 HASHIN失效准则编译至 ABAQUS/VUMAT子程序，使用界面单元模拟复合材料层间区域，建立了 SMA复合材料层合板的低速冲击损伤及冲击后剩余强度数值模拟方法。对比了不含 SMA 纤维层合板、含 SMA纤维层合板、含普通金属丝层合板在不同冲击能量下的损伤响应。进一步分析了 SMA 纤维体积分数和直径变化对冲击响应的影响。冲击后剩余压缩强度模拟结果表明：冲击能量为16 J 时，含体积分数25%、直径0.5 mm的SMA纤维层合板的冲击后剩余压缩强度相比不含SMA纤维层合板提高5.78%、相比含普通金属丝层合板提高4.69%。随着 SMA纤维体积分数提高，层合板的抗低速冲击能力增强，当体积分数一定时，较细的(0.3 mm)SMA纤维比粗的(0.6 mm)SMA纤维对层合板的抗低速冲击能力增强效果更好。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王荣桥	北京航空航天大学能源与动力工程学院	67	542	13.0	21.0
4	胡殿印	北京航空航天大学能源与动力工程学院	50	264	8.0	14.0
19	张龙	北京航空航天大学能源与动力工程学院	14	27	3.0	4.0
20	贾傲	北京航空航天大学能源与动力工程学院	3	11	2.0	3.0