冲击载荷作用下层间短纤维增韧研究

来源期刊：东北大学学报(自然科学版)2007年第4期

论文作者：张凤鹏 刘海 黄宝宗

文章页码：605 - 608

关键词：复合材料;层间短纤维;桥联增韧;能量释放率;冲击载荷;

摘    要：采用基于全量Lagrangian理论的非线性有限元方法研究了冲击载荷作用下含层间短纤维的复合材料层板的分层扩展问题.通过Newmark方法求解动力学方程,以能量释放率作为裂纹扩展准则.用节点双编号和节点分离技术模拟裂纹扩展,用双向弹簧单元模拟层间短纤维作用.通过改变弹簧刚度修正短纤维桥联力,在裂纹表面和冲击接触区设置接触单元,并以罚函数法计算接触力,分析了层间短纤维的桥联作用对裂尖应力场和能量释放率的影响.结果表明:层间短纤维的桥联作用有效地降低了层间应力集中程度和裂尖能量释放率,增韧效果明显.