刘万雷， 常新龙， 张晓军， 胡　宽， 张有宏

(火箭军工程大学 602教研室，西安　710025)

基于改进Hashin准则的复合材料低速冲击损伤研究

刘万雷， 常新龙， 张晓军， 胡宽， 张有宏

(火箭军工程大学 602教研室，西安710025)

针对复合材料力学性能的分散性和传统模型中退化系数选取的随意性问题，将退化系数与复合材料强度的威布尔分布参数相结合，采用改进的三维Hashin准则建立了复合材料低速冲击渐进损伤模型。考虑复合材料非线性剪切行为改进了Hashin准则，将原始准则中的剪切项用应变能替代，并采用最大应变准则判断剪切失效，避免了应力准则导致的变形不连续。采用该模型对三种能量下的T300/3501复合材料层合板低速冲击过程进行了仿真分析，计算得到的冲击响应曲线、层内和层间分层损伤结果与实验结果吻合良好，表明建立的模型适用于复合材料层合板低速冲击损伤预测。

复合材料；低速冲击；改进Hashin准则；冲击响应

纤维增强复合材料具有比强度大、比刚度高、抗疲劳性能好等诸多优点，在航空航天领域得到了广泛应用。然而，复合材料层间刚度较低，对冲击作用极其敏感，因此在复合材料设计、制造过程中必须要考虑潜在冲击因素的影响。许多学者针对复合材料低速冲击行为、损伤机理和冲击后剩余强度进行了研究，并取得了一些成果[1-5]。但是复合材料冲击损伤和破坏机理非常复杂，通常复合材料有几种损伤模式：纤维破坏、基体开裂和分层等，这些损伤模式往往会在冲击过程中同时出现。……