摘要：本文综述了纤维金属层合板(FMLs)在基本力学性能、单向拉伸、弯曲、拉深成形及半球胀形等方面的研究,旨在全面了解FMLs表面处理方式、组分材料厚度、成形工艺条件、模具结构参数、中间纤维铺层方向及铺层方式等因素对材料冲压成形性能的影响,为研发和制造新型轻量化FMLs车身构件进行合理的材料铺层设计、确定优化工艺方案提供依据。指出了建立相应FMLs材料性能预测模型、本构关系模型、成形极限理论、破裂失效判据的必要性和紧迫性。

摘要：为研究低速冲击下纤维金属层合板(FMLs)的损伤特点,对由玻璃纤维和2024-T3铝合金交替层压而成的层合板进行了落锤低速冲击试验,并将试验结果与2024-T3铝板进行了对比;分析了FMLs的动态冲击响应并根据各能量下的损伤情况总结了其损伤规律。结果表明:冲击后裂纹长度、凹坑深度等随冲击能量的变化关系曲线上存在裂纹产生、裂纹分叉和完全穿透三个转折点。为研究冲击过程中层间相互作用,采用有限元方法分析了FMLs的低速冲击后动态响应,讨论了FMLs中铝层和纤维层之间的分层等情况,各分层大致呈椭圆状,其长轴与轧制方向垂直。同时将冲击能量为15J和45J下的模拟载荷-时间曲线与试验结果进行了对比,其最大载荷误差分别为10.2%和5.6%,从而验证了该数值方法的可靠性。

摘要：由金属和纤维复合材料层合而成的纤维金属层合板(FML)具有卓越的轻量化与综合性能,在航空航天领域已得到广泛应用。但受材料成本及制造工艺的限制,FML在汽车领域的应用研究尚处于起步阶段。分别采用连续玻璃纤维增强聚丙烯(GFRP)和钢箔作为FML材料的复合板材层和金属层材料,通过汽车件制备中常用的热模压工艺制作低成本钢箔-GFRP层合板,对其在拉伸和弯曲载荷下的力学性能和失效机理进行了实验研究,并综合探究了该FML材料性能对钢箔厚度、CFRTP层厚度及金属材料类型的敏感性。结果表明:所制备的FML材料相对于原玻璃纤维增强复合材料力学性能显著提升;由0.08 mm钢箔及2层GFRP复合材料所制备的纤维金属层合板拥有最佳的弯曲强度性能。