基于超弹性特性的SMA复合材料层合板低速冲击损伤数值模拟方法

编号 zgly0001567642

文献类型 期刊论文

文献题名 基于超弹性特性的SMA复合材料层合板低速冲击损伤数值模拟方法

作者 张龙  胡殿印  贾傲  王荣桥 

作者单位 北京航空航天大学能源与动力工程学院  航空发动机结构强度北京市重点实验室  先进航空发动机协同创新中心 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2017年02期

年份 2017 

分类号 TB33 

关键词 形状记忆合金  复合材料层合板  低速冲击  剩余压缩强度  有限元法 

文摘内容 基于ABAQUS有限元软件结合VC++6.0程序设计,建立了含不同铺层角度、不同排列密度形状记忆合金(SMA)纤维的复合材料层合板有限元模型。将基于Brinson本构模型的SMA分段线性超弹性模型以及判断复合材料层内失效的三维HASHIN失效准则编译至ABAQUS/VUMAT子程序,使用界面单元模拟复合材料层间区域,建立了SMA复合材料层合板的低速冲击损伤及冲击后剩余强度数值模拟方法。对比了不含SMA纤维层合板、含SMA纤维层合板、含普通金属丝层合板在不同冲击能量下的损伤响应。进一步分析了SMA纤维体积分数和直径变化对冲击响应的影响。冲击后剩余压缩强度模拟结果表明:冲击能量为16J时,含体积分数25%、直径0.5mm的SMA纤维层合板的冲击后剩余压缩强度相比不含SMA纤维层合板提高5.78%、相比含普通金属丝层合板提高4.69%。随着SMA纤维体积分数提高,层合板的抗低速冲击能力增强,当体积分数一定时,较细的(0.3mm)SMA纤维比粗的(0.6mm)SMA纤维对层合板的抗低速冲击能力增强效果更好。