孟祥吉
,
燕瑛
,
罗海波
,
侯康
,
梁祖典
,
宫少波
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140605.005
为了探究复合材料波纹梁的吸能性能,针对铺层形式分别为[(±45)3/(0,90)/(±45)3]、[(±45)8]和[(土45)7]的3种复合材料波纹梁元件,进行了动态冲击试验,得到了吸能载荷-位移曲线,并对其损伤破坏形貌进行了分析.以连续损伤力学为基础,结合改进的Hashin损伤判定准则以及损伤演化规律,提出了针对波纹梁耐撞性损伤分析的刚度退化模型,并基于有限元软件平台开发了适用于波纹梁渐进损伤分析的子程序.对3种不同结构形式的波纹梁进行了渐进失效数值分析,模拟得到了能量评估参数比吸能(SEA)和平均载荷值,并将模拟结果与试验结果进行了对比分析.比较分析了不同薄弱环节复合材料波纹梁的吸能能力.结果表明:波纹梁在冲击载荷作用下发生了渐进压溃失效;平均压溃载荷的相对误差不超过12％,能够满足工程应用要求;薄弱环节的设置需综合考虑复合材料性能和铺层方式等因素.
关键词:
复合材料
,
波纹梁
,
耐撞性
,
数值模拟
,
渐进损伤
罗海波
,
燕瑛
,
孟祥吉
,
靳璨
,
温永海
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20141022.002
对具有吸能子地板的全复合材料机身结构进行了垂直向7.9 m/s的抗坠毁数值模拟,得到平均加速度、速度及撞击载荷值等动态冲击参数,考虑采用不同的评价方法来评估其抗坠毁特性.并对全复合材料机身结构进行分块设计,考虑在冲击过程中起关键作用的底部结构中加入吸能泡沫,最后利用专业的瞬态动力学软件对有限元设计模型进行了冲击模拟,并与测试结果进行了比较,结果满足抗坠毁设计相应规范要求.计算得到的平均加速度不超过13g,其相对误差不大于11％,撞击载荷最大不超过6 kN,坠毁平均负加速度持续时间不超过0.03 s,结果较合理.利用本模型可以指导直升机的抗坠毁设计.
关键词:
抗坠毁
,
复合材料机身结构
,
吸能子地板
,
冲击模拟
,
平均加速度
