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復(fù)合材料層合板沖擊損傷影響因素分析

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-02-22  來源:1.上海理工大學(xué),上海,200093 2.南京航空航天大學(xué)  作者:崔海坡 溫衛(wèi)東  瀏覽次數(shù):90

 

2.1.2 沖頭與層合板的接觸分析

  圖2所示為受不同材料的沖頭沖擊時,沖頭的位移-時間曲線及層合板正中心受沖擊點處的位移-時間曲線,位移取沿層合板上表面的外法線方向為正。從圖2中可以看出,無論是沖頭的最大位移還是板中心處的最大位移,鋼沖頭的都要大于鋁沖頭的。通過比較鋼和鋁的性能可以看出,沖擊物越硬,層合板的變形就越大。

圖3所示為受不同材料的沖頭沖擊時沖頭的速度-時間曲線,速度取沿層合板上表面的外法線方向為正。從圖3可以看出,在沖頭與層合板開始接觸到離開層合板這段時間里,沖頭的速度在不斷地波動。這是因為當(dāng)沖頭與層合板發(fā)生接觸后,由于層合板阻力的作用,沖頭的速度開始降低,但是當(dāng)層合板內(nèi)產(chǎn)生損傷后,其阻力會減小,導(dǎo)致了沖頭的速度會有一個瞬間增大的過程,其后在阻力的作用下,在沒有新的損傷出現(xiàn)之前,沖頭的速度又開始減小,從而導(dǎo)致了沖頭的速度發(fā)生波動。通過圖3中兩條曲線的對比可以看出,鋼沖頭的速度波動幅度要小于鋁沖頭的,且在沖頭與層合板開始接觸到離開層合板這段時間里,鋼沖頭的速度絕對值幾乎在每一時刻都高于鋁沖頭。這表明在沖頭與層合板接觸的時間段內(nèi),沖擊物越硬,其速度波動性越小,且沖擊速度越高。

不同材料的沖頭沖擊時,沖頭與層合板接觸分析的相關(guān)數(shù)據(jù)見表4(沖擊能量為5.9J)。從表4可以看出,雖然兩種沖頭與層合板開始接觸的時間是一致的,但是與鋁沖頭相比,鋼沖頭開始反彈的時間要早一些,即鋼沖頭與層合板的總接觸時間比鋁沖頭與層合板的接觸時間要短,且鋼沖頭的最大位移要大于鋁沖頭的最大位移。


 
關(guān)鍵詞: 復(fù)合材料層合版 沖擊
 
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