探究了不同碳纤维/玄武岩纤维(carbon fiber/basalt fiber,CF/BF)配比的混杂层合板在弹道冲击及冲击后压缩(compression after impact,CAI)性能方面的表现,结果表明,玄武岩纤维显著提升了混杂层合板的能量吸收能力。采用C扫描、电子显...探究了不同碳纤维/玄武岩纤维(carbon fiber/basalt fiber,CF/BF)配比的混杂层合板在弹道冲击及冲击后压缩(compression after impact,CAI)性能方面的表现,结果表明,玄武岩纤维显著提升了混杂层合板的能量吸收能力。采用C扫描、电子显微镜和扫描电镜分析了材料的损伤机制,揭示了材料性能提升的内在机理。另一方面,混杂层合板的初始压缩强度随玄武岩纤维含量的增加而下降。在混杂层合板的能量吸收能力增强与初始压缩强度下降的共同作用下,CAI测试中受损层合板的残余压缩强度呈局部波动趋势。研究结果可为轻量化、高抗冲击复合材料的结构设计提供指导。展开更多
为研究碳‑玻纤维混杂层合板在弹击作用下的损伤特征及其剩余承载性能,本文结合实验测试、无损检测与有限元模拟方法,对典型直升机桨叶混杂层合板在不同入射角条件下的弹击损伤形貌及剩余强度进行了系统研究。首先,通过90°与22.5...为研究碳‑玻纤维混杂层合板在弹击作用下的损伤特征及其剩余承载性能,本文结合实验测试、无损检测与有限元模拟方法,对典型直升机桨叶混杂层合板在不同入射角条件下的弹击损伤形貌及剩余强度进行了系统研究。首先,通过90°与22.5°两种入射角的弹击试验,结合(Computed tomography,CT)扫描技术分析了弹孔形貌及内部损伤分布规律。结果表明,入射角对弹击损伤形态及剩余拉伸承载能力具有显著影响,斜向入射条件下的真实内部损伤范围明显大于表面可视弹孔区域,试件的剩余拉伸强度整体降低且离散性增大。进一步建立了考虑弹孔几何与损伤分布特征的有限元模型,并通过用户子程序引入损伤因子(User‑defined material subroutine,UMAT)描述材料强度退化,实现了弹击后拉伸失效过程的数值模拟。有限元预测结果与实验结果总体误差控制在±15%以内,验证了模型在预测弹击后层合板剩余拉伸强度方面的有效性。相关研究可为直升机桨叶等关键复合材料结构在受弹击后的损伤评估与损伤容限设计提供参考。展开更多
文摘探究了不同碳纤维/玄武岩纤维(carbon fiber/basalt fiber,CF/BF)配比的混杂层合板在弹道冲击及冲击后压缩(compression after impact,CAI)性能方面的表现,结果表明,玄武岩纤维显著提升了混杂层合板的能量吸收能力。采用C扫描、电子显微镜和扫描电镜分析了材料的损伤机制,揭示了材料性能提升的内在机理。另一方面,混杂层合板的初始压缩强度随玄武岩纤维含量的增加而下降。在混杂层合板的能量吸收能力增强与初始压缩强度下降的共同作用下,CAI测试中受损层合板的残余压缩强度呈局部波动趋势。研究结果可为轻量化、高抗冲击复合材料的结构设计提供指导。
文摘为研究碳‑玻纤维混杂层合板在弹击作用下的损伤特征及其剩余承载性能,本文结合实验测试、无损检测与有限元模拟方法,对典型直升机桨叶混杂层合板在不同入射角条件下的弹击损伤形貌及剩余强度进行了系统研究。首先,通过90°与22.5°两种入射角的弹击试验,结合(Computed tomography,CT)扫描技术分析了弹孔形貌及内部损伤分布规律。结果表明,入射角对弹击损伤形态及剩余拉伸承载能力具有显著影响,斜向入射条件下的真实内部损伤范围明显大于表面可视弹孔区域,试件的剩余拉伸强度整体降低且离散性增大。进一步建立了考虑弹孔几何与损伤分布特征的有限元模型,并通过用户子程序引入损伤因子(User‑defined material subroutine,UMAT)描述材料强度退化,实现了弹击后拉伸失效过程的数值模拟。有限元预测结果与实验结果总体误差控制在±15%以内,验证了模型在预测弹击后层合板剩余拉伸强度方面的有效性。相关研究可为直升机桨叶等关键复合材料结构在受弹击后的损伤评估与损伤容限设计提供参考。
