本文主要研究内容
作者张磊（2019）在《碳纤维金属层合板的抗爆性能及失效机理》一文中研究指出：碳纤维复合材料是一类新型材料,拥有高刚度、高拉伸强度、质量轻、耐化学腐蚀、耐高温以及低热膨胀性等很多优点,目前碳纤维已普遍应用于航天航空、汽车制造、国防等各种高新技术产业。碳纤维-金属层合板是将金属或合金材料与碳纤维复合材料在特定温度和压力下交替层铺形成的一种新型复合材料。相比于单种金属材料,相同厚度的碳纤维金属层合板质量更轻,应用于飞机、汽车能够减少很多能量的消耗。另外碳纤维复合材料可以有效地抑制金属层间裂纹扩展,很快成为各行各业青睐的新型材料。近些年来,纤维金属层合板在爆炸荷载冲击下的动力响应研究逐渐成为一个热门课题,但国内对轻质材料或复合材料在爆炸荷载作用下的动力响应实验研究却很少,依然存在很多问题亟待解决。相信随着科技的发展,研究不断深入,纤维金属层合板将会在工业工程中应用的越来越广泛。本文使用自制冲击摆锤系统对碳纤维金属层合板进行了爆炸加载实验,采用爆炸冲击的加载方式,对碳纤维铝合金层合板在爆炸载荷冲击下的变形失效模式以及失效机理进行了系统的研究,实验中通过改变炸药质量获得不同的加载冲量,分析了不同面板配置、不同冲量下碳纤维铝合金层合板的变形失效模式和塑性动力响应过程,实验结果表明面板的变形失效模式大部分为非弹性大变形,定义为模式I,无复合材料层的纯铝板损伤表现为拉伸撕裂,定义为模式II。根据试件的损伤特征,将其分为三个不同的变形区域:a.夹持区域b.整体变形区域c.局部变形区域。在爆炸载荷冲击作用下,碳纤维金属层合板的主要变形失效特征为金属层的塑性大变形以及局部破坏,纤维复合材料层的基质失效和纤维断裂以及金属层和复合材料层的分层剥离。碳纤维金属层合板的变形具有连续性和对称性,随着冲量的增加,试件的整体变形区域范围和残余挠度增大,局部塑性变形也逐渐增大,层合板的内部出现分层,剥离以及基质失效等变形失效特征。相同冲量加载下,碳纤维金属层合板比纯铝板拥有更强的抗爆性能,随着碳纤维层数的不断增加,层合板在爆炸加载中将吸收更多的能量,拥有更好的抗爆性能。基于实验结果,采用有限元软件ABAQUS对爆炸冲击碳纤维金属层合板的动力响应进行了数值模拟,模拟了冲击载荷加载层合板的整个过程,分析研究了碳纤维金属层合板速度时程、位移时程、抗变形能力和吸能能力。仿真模拟中得到前后面板的变形失效模式,与实验中爆炸冲击后试件的损伤变形基本一致,比如基质的破裂,复合材料层与铝合金板的分层,整体变形区域发生剪切变形,仿真模拟中横截面中心处层间分离,单元格出现扭曲以及整体变形区域的剪切滑移量较大。面板局部变形区域中心速度在引爆后迅速达到峰值,随着层合板的变形,速度开始下降,同时前后面板中心速度几乎同时开始变化。仿真模拟中最大挠度与实验中测得的数值基本一致,有限元模型最大挠度发生时刻皆为0.5ms至1ms之间。同一铺层类型碳纤维金属层合板的最大挠度随着冲量的增大而增大,同一冲量下,随着铺层的增加,挠度会越来越小。在吸收能量的过程中,铝板发生塑性变形吸收了较大比例的能量,而弹性应变吸收了较小部分的冲击能量。随着冲量的增加,铝板塑性变形吸收的能量在增加,但是相对吸能能力在下降,弹性变形的相对吸能能力在增加。
Abstract
tan qian wei fu ge cai liao shi yi lei xin xing cai liao ,yong you gao gang du 、gao la shen jiang du 、zhi liang qing 、nai hua xue fu shi 、nai gao wen yi ji di re peng zhang xing deng hen duo you dian ,mu qian tan qian wei yi pu bian ying yong yu hang tian hang kong 、qi che zhi zao 、guo fang deng ge chong gao xin ji shu chan ye 。tan qian wei -jin shu ceng ge ban shi jiang jin shu huo ge jin cai liao yu tan qian wei fu ge cai liao zai te ding wen du he ya li xia jiao ti ceng pu xing cheng de yi chong xin xing fu ge cai liao 。xiang bi yu chan chong jin shu cai liao ,xiang tong hou du de tan qian wei jin shu ceng ge ban zhi liang geng qing ,ying yong yu fei ji 、qi che neng gou jian shao hen duo neng liang de xiao hao 。ling wai tan qian wei fu ge cai liao ke yi you xiao de yi zhi jin shu ceng jian lie wen kuo zhan ,hen kuai cheng wei ge hang ge ye qing lai de xin xing cai liao 。jin xie nian lai ,qian wei jin shu ceng ge ban zai bao zha he zai chong ji xia de dong li xiang ying yan jiu zhu jian cheng wei yi ge re men ke ti ,dan guo nei dui qing zhi cai liao huo fu ge cai liao zai bao zha he zai zuo yong xia de dong li xiang ying shi yan yan jiu que hen shao ,yi ran cun zai hen duo wen ti ji dai jie jue 。xiang xin sui zhao ke ji de fa zhan ,yan jiu bu duan shen ru ,qian wei jin shu ceng ge ban jiang hui zai gong ye gong cheng zhong ying yong de yue lai yue an fan 。ben wen shi yong zi zhi chong ji bai chui ji tong dui tan qian wei jin shu ceng ge ban jin hang le bao zha jia zai shi yan ,cai yong bao zha chong ji de jia zai fang shi ,dui tan qian wei lv ge jin ceng ge ban zai bao zha zai he chong ji xia de bian xing shi xiao mo shi yi ji shi xiao ji li jin hang le ji tong de yan jiu ,shi yan zhong tong guo gai bian zha yao zhi liang huo de bu tong de jia zai chong liang ,fen xi le bu tong mian ban pei zhi 、bu tong chong liang xia tan qian wei lv ge jin ceng ge ban de bian xing shi xiao mo shi he su xing dong li xiang ying guo cheng ,shi yan jie guo biao ming mian ban de bian xing shi xiao mo shi da bu fen wei fei dan xing da bian xing ,ding yi wei mo shi I,mo fu ge cai liao ceng de chun lv ban sun shang biao xian wei la shen si lie ,ding yi wei mo shi II。gen ju shi jian de sun shang te zheng ,jiang ji fen wei san ge bu tong de bian xing ou yu :a.ga chi ou yu b.zheng ti bian xing ou yu c.ju bu bian xing ou yu 。zai bao zha zai he chong ji zuo yong xia ,tan qian wei jin shu ceng ge ban de zhu yao bian xing shi xiao te zheng wei jin shu ceng de su xing da bian xing yi ji ju bu po huai ,qian wei fu ge cai liao ceng de ji zhi shi xiao he qian wei duan lie yi ji jin shu ceng he fu ge cai liao ceng de fen ceng bao li 。tan qian wei jin shu ceng ge ban de bian xing ju you lian xu xing he dui chen xing ,sui zhao chong liang de zeng jia ,shi jian de zheng ti bian xing ou yu fan wei he can yu nao du zeng da ,ju bu su xing bian xing ye zhu jian zeng da ,ceng ge ban de nei bu chu xian fen ceng ,bao li yi ji ji zhi shi xiao deng bian xing shi xiao te zheng 。xiang tong chong liang jia zai xia ,tan qian wei jin shu ceng ge ban bi chun lv ban yong you geng jiang de kang bao xing neng ,sui zhao tan qian wei ceng shu de bu duan zeng jia ,ceng ge ban zai bao zha jia zai zhong jiang xi shou geng duo de neng liang ,yong you geng hao de kang bao xing neng 。ji yu shi yan jie guo ,cai yong you xian yuan ruan jian ABAQUSdui bao zha chong ji tan qian wei jin shu ceng ge ban de dong li xiang ying jin hang le shu zhi mo ni ,mo ni le chong ji zai he jia zai ceng ge ban de zheng ge guo cheng ,fen xi yan jiu le tan qian wei jin shu ceng ge ban su du shi cheng 、wei yi shi cheng 、kang bian xing neng li he xi neng neng li 。fang zhen mo ni zhong de dao qian hou mian ban de bian xing shi xiao mo shi ,yu shi yan zhong bao zha chong ji hou shi jian de sun shang bian xing ji ben yi zhi ,bi ru ji zhi de po lie ,fu ge cai liao ceng yu lv ge jin ban de fen ceng ,zheng ti bian xing ou yu fa sheng jian qie bian xing ,fang zhen mo ni zhong heng jie mian zhong xin chu ceng jian fen li ,chan yuan ge chu xian niu qu yi ji zheng ti bian xing ou yu de jian qie hua yi liang jiao da 。mian ban ju bu bian xing ou yu zhong xin su du zai yin bao hou xun su da dao feng zhi ,sui zhao ceng ge ban de bian xing ,su du kai shi xia jiang ,tong shi qian hou mian ban zhong xin su du ji hu tong shi kai shi bian hua 。fang zhen mo ni zhong zui da nao du yu shi yan zhong ce de de shu zhi ji ben yi zhi ,you xian yuan mo xing zui da nao du fa sheng shi ke jie wei 0.5mszhi 1mszhi jian 。tong yi pu ceng lei xing tan qian wei jin shu ceng ge ban de zui da nao du sui zhao chong liang de zeng da er zeng da ,tong yi chong liang xia ,sui zhao pu ceng de zeng jia ,nao du hui yue lai yue xiao 。zai xi shou neng liang de guo cheng zhong ,lv ban fa sheng su xing bian xing xi shou le jiao da bi li de neng liang ,er dan xing ying bian xi shou le jiao xiao bu fen de chong ji neng liang 。sui zhao chong liang de zeng jia ,lv ban su xing bian xing xi shou de neng liang zai zeng jia ,dan shi xiang dui xi neng neng li zai xia jiang ,dan xing bian xing de xiang dui xi neng neng li zai zeng jia 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自太原理工大学的张磊，发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文，是一篇关于碳纤维金属层合板论文,爆炸载荷论文,能量吸收论文,动力响应论文,失效机理论文,太原理工大学2019-07-26论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自太原理工大学2019-07-26论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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