复合材料层合板高速冲击后压缩性能试验研究

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20241228.015

复合材料科学与工程 ›› 2024, Vol. 0 ›› Issue (12): 106-112.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20241228.015

复合材料层合板高速冲击后压缩性能试验研究

宣善勇¹, 王校培², 王志远¹, 张楠³, 符彬¹, 范鑫¹

1.国营芜湖机械厂,芜湖 241007;
2.南京模拟技术研究所,南京 210016;
3.南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,南京 210016

收稿日期:2023-09-06 出版日期:2024-12-28 发布日期:2025-01-14
作者简介:宣善勇(1980—),男,博士研究生,高级工程师,研究方向为复合材料修理,syxuan@mail.ustc.edu.cn。
基金资助:
安徽省科技重大专项(202203a05020039)

Experimental study on compressive properties after high velocity impact of composite laminates

XUAN Shanyong¹, WANG Xiaopei², WANG Zhiyuan¹, ZHANG Nan³, FU Bin¹, FAN Xin¹

1. Wuhu Machinery Plant, Wuhu 241007, China;
2. Nanjing Research Institute on Simulation Technique, Nanjing 210016, China;
3. State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China

Received:2023-09-06 Online:2024-12-28 Published:2025-01-14

摘要/Abstract

摘要： 本文通过高速冲击后压缩试验,探讨了复合材料层合板在受到不同速度、不同位置冲击后的压缩承载行为、破坏形式和失效机理。试验结果显示,不同位置冲击层合板的破坏载荷和损伤形式存在较大差别,中间位置冲击层合板的破坏形式主要是分层屈曲破坏,边缘位置冲击层合板则是压缩和整体屈曲破坏。层合板高速冲击后压缩破坏载荷随着冲击损伤面积的增大而减小,并随着冲击速度的增大而先降低后增大,破坏载荷在冲击速度略高于弹道极限时最低。与中间位置被冲击后相比,层合板边缘位置被冲击后的剩余压缩性能更差。

关键词: 高速冲击, 冲击后压缩, 复合材料, 失效机理

Abstract: In this paper, the compressive behavior, failure mode and failure mechanism of composite laminates after high velocity impact were studied by compressive tests. The experimental results show that the failure load and the failure mechanism of laminates impacted at different positions are different. The failure mode of laminates impacted at center position is mainly layered buckling failure, while the failure mode of laminates impacted at quarter position is compression and overall buckling failure. The compressive failure load of laminates impacted by high velocity is reduced by the increase of the damage area. As the impact velocity increases, the compressive failure load decreases and then increases. The failure load is minimized when the impact velocity is slightly higher than the ballistic limit. The residual compressive properties of laminates impacted at quarter position is worse than the center position.

Key words: high velocity impact, compression after impact, composite, failure mechanism

中图分类号:

TB332

宣善勇, 王校培, 王志远, 张楠, 符彬, 范鑫. 复合材料层合板高速冲击后压缩性能试验研究[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(12): 106-112.

XUAN Shanyong, WANG Xiaopei, WANG Zhiyuan, ZHANG Nan, FU Bin, FAN Xin. Experimental study on compressive properties after high velocity impact of composite laminates[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2024, 0(12): 106-112.

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Experimental study on compressive properties after high velocity impact of composite laminates

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