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复合材料单搭接胶接接头低速冲击数值模拟

论文摘要

数值模拟研究了不同胶胶接的HTS40/977-2碳纤维层合板单搭接胶接接头低速冲击性能。对HTS40/977-2层合板冲击过程进行仿真,与实验对比验证了HTS40/977-2层合板材料参数的有效性。采用基于Hashin准则的本构关系模拟层合板面内损伤,采用内聚力单元模拟层合板的层间分离和胶层的失效,分别建立了Araldite AV138、Araldite2015和Sikaforce 7752三种不同胶胶接接头低速冲击有限元模型,研究了胶接接头在3 J和4 J能量冲击下的失效模式和能量吸收。在失效模式方面,发现Araldite AV138、Araldite 2015和Sikaforce 7752三种胶接接头胶层的失效模式分别为胶层完全失效、胶层部分失效和胶层未失效,三种胶接接头都出现了不同程度的层合板层间损伤,并且层间损伤依次减小。在能量吸收方面,3J能量冲击下Araldite AV138、Araldite 2015和Sikaforce 7752吸收能量分别为2. 73 J、2. 06 J、1. 67 J,4 J能量冲击下吸收能量分别为2. 91 J、2. 49 J、2. 26 J。仿真结果表明,在低速冲击载荷下胶接接头的失效模式和能量吸收与胶的属性密切相关。胶的韧度越低,接头损伤越严重,能量吸收越多;胶的韧度越高,接头抵抗损伤的能力越强。研究可为复合材料胶接设计与分析提供参考。

论文目录

  • 1 材料损伤模型
  •   1.1 面内损伤
  •   1.2 层间损伤
  • 2 材料参数验证
  • 3 不同胶胶接接头冲击性能模拟
  •   3.1 有限元模型
  •   3.2 失效模式
  •   3.3 能量吸收
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 罗书舟,陈超,伍乾坤,胡德安

    关键词: 复合材料,胶接,低速冲击,准则,内聚力单元,有限元模型

    来源: 振动与冲击 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 材料科学

    单位: 湖南大学特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(11672105)

    分类号: TB33

    DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.01.021

    页码: 142-148+186

    总页数: 8

    文件大小: 2464K

    下载量: 287

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/a946ed46d4f7f57e0faf9176.html