• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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编织Kevlar/Epoxy复合材料层合板在冲击荷载下的动态响应
马小敏, 李世强, 李鑫, 王志华, 吴桂英
2016, 36(2): 170-176. doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0170-07
通过编织Kevlar/Epoxy复合材料层合板的平头弹冲击实验,分析了结构在不同冲量下的变形失效模式以及结构的抗冲击性能。实验表明复合板的变形失效模式主要表现为:(1)弹性变形;(2)复合板表面嵌入失效及整体塑性大变形;(3)背面纤维拉伸断裂及分层失效。基于实验研究,运用LS-DYNA 971有限元程序对铺层数不同的复合板在冲击载荷作用下的动态响应过程进行了数值模拟,模拟结果与实验吻合较好,子弹作用区域边缘处首先发生近似圆形的嵌入失效,而在板背面发生近似正方形的破坏区域;计算中重点分析了铺层数对结构动力响应的影响,在一定冲量范围内,通过对铺层数的优化,能够有效地减小后面板挠度,提高结构的能量吸收效率,增强结构的抗冲击性能。
关键词: 固体力学, 动态响应, 冲击荷载, Kevlar/Epoxy复合材料层合板
梯度蜂窝夹芯板在爆炸荷载作用下的动力响应
李世强, 李鑫, 吴桂英, 王志华, 赵隆茂
2016, 36(3): 333-339. doi: 10.11883/1001-1455(2016)03-0333-07
利用弹道冲击摆锤系统对分层梯度蜂窝夹芯板在爆炸荷载下的动力响应进行了实验研究,分析了梯度蜂窝夹芯板在爆炸荷载作用下的变形失效模式,并与传统非梯度蜂窝夹芯板的抗爆性能做了对比。通过一维应力波理论,分析了应力波在梯度芯层中的传播规律。应力波透射系数在梯度试件中比非梯度芯层中小,而且相对密度递减的芯层组合有最小的应力波透射系数。综合考虑结构变形失效模式,后面板挠度,芯层压缩量以及应力波传播特点得到:分层梯度蜂窝夹芯板的抗爆性能明显优于传统的非梯度夹芯板,在所研究的荷载范围内,芯层相对密度从大到小排列试件的抗爆性能相对较好。
关键词: 爆炸力学, 动力响应, 爆炸荷载, 蜂窝夹芯板, 功能梯度材料