含减纱2.5D机织碳/环氧复合材料低速冲击损伤机制

作     者：张典堂 窦宏通 董放 江昊 ZHANG Diantang;DOU Hongtong;DONG Fang;JIANG Hao

作者机构：江南大学生态纺织教育部重点实验室江苏无锡214122 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11702115 12072131) 

出 版 物：《天津工业大学学报》 (Journal of Tiangong University)

年 卷 期：2023年第42卷第6期

页      码：24-32,46页

摘      要：针对锥形回转体构件常用的减纱工艺,设计和制备了不含减纱、含半列减纱和含整列减纱2.5D机织碳/环氧复合材料。分别设置54 J和72 J的冲击能量,采用落锤冲击仪对3种复合材料开展了低速冲击试验,获取了载荷-时间曲线,并采用Micro-CT开展了损伤形貌和损伤量化分析。基于低速冲击损伤“局部”分布特征,建立了一种宏-细观混合有限元模型,开展了3种复合材料的低速冲击数值模拟,并揭示了失效机理。结果表明:数值模拟的力学响应曲线及损伤形貌与对应试验结果吻合较好;相比于不含减纱试样,在54 J冲击能量下,含半列减纱和整列减纱试样的冲击损伤体积分别增加了21.0%和34.8%;在72 J冲击能量下,含半列减纱和整列减纱试样的冲击损伤体积分别增加了15.7%和24.4%。可以看出,减纱点的引入明显降低了结构的承载效率。

主 题 词：减纱 2.5D机织复合材料 低速冲击 损伤机制 混合模型 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1671-024x.2023.06.004

馆 藏 号：203125324...