橫向沖擊下間隔針織復合材料結構的動態(tài)響應及ABAQUS的數值模擬.pdf

1、三維間隔針織紡織增強結構是一種通過紗線將兩個獨立的針織結構表面層連接在一起，在兩個表面之間形成一個間隔紗層而形成的一種三維立體紡織結構，具有完整而連續(xù)的、在空間多軸向面內及面外纖維取向，尤其是厚度方向的增強，從根本上克服了層合板的嚴重分層現象，在船舶，汽車等領域正受到越來越廣泛的應用。在沖擊載荷作用下，且受力物體加載方向的尺寸又足夠大時，應力波效應開始在材料的應力傳遞分布中凸現，但針對三維間隔針織結構的動態(tài)沖擊響應研究不多，特別是利用H

2、opldnson沖擊桿來研究三維間隔針織結構復合材料的動態(tài)響應的文獻還沒有，因此，本文將利用Hopkinson．沖擊桿來研究對三維間隔針織結構復合材料的動態(tài)響應進行研究，填補這一空白。 本文應用Hopkinson沖擊桿裝置測試三維間隔針織增強復合材料的動態(tài)沖擊響應，研究表明：隨著沖擊速度的提高(25m/s，35m/s，45m/s)，材料的最大載荷顯著提高，同時，材料吸收的能量也與速度成正比關系，而且破壞載荷和吸收的能量都同纖維含

3、量有很大關系，纖維含量越大，最大載荷與吸收的能量越大；在沖擊載荷下，材料的結構響應基本失效，纖維、基體以及纖維基體界面的應力無法保持平衡，材料表現為局部破壞模式，包括基體開裂，纖維抽拔和基體纖維界面破壞等，破壞主要集中在與沖擊桿接觸的周邊局部區(qū)域，接觸正面表現為壓縮破壞，接觸背面為拉伸破壞。 同時，本文利用ABAQUS有限元模擬軟件模擬驗證Hopkinson沖擊實驗。通過編寫ABAQUS用戶子程序來定義材料單胞的結構屬性，同時控