徐瑀童，左洪福，陆晓华，邵传金

(南京航空航天大学 民航学院， 南京 211100)

【化学工程与材料科学】

含低速冲击损伤复合材料层合板剩余压缩强度预测

徐瑀童，左洪福，陆晓华，邵传金

(南京航空航天大学 民航学院， 南京 211100)

为了预测含低速冲击损伤复合材料层合板结构的剩余强度，建立了复合材料层合板结构从冲击到冲击后压缩的全过程分析模型。基于该模型，通过ABAQUS有限元仿真软件，结合Hashin失效准则和Cohesive界面单元，建立了复合材料层合板结构有限元分析模型，完成了低速冲击载荷下的有限元仿真模拟和冲击后剩余强度的有限元预测。通过与试验值对比，仿真结果与试验结果有良好的一致性，所建立模型能够有效进行含低速冲击损伤复合材料层合板结构的剩余强度预测。

复合材料层合板；低速冲击；剩余强度；损伤分析；有限元预测

复合材料因其比强度、比刚度高，可设计性强，抗疲劳性能好等优点，在航空航天结构中广泛应用[1]。因复合材料层合板结构的特殊性，在使用过程中对冲击载荷异常敏感，承受低能量的冲击便可能出现损伤，造成结构剩余强度明显下降，严重影响结构安全。复合材料层合板结构的低速冲击损伤形式复杂多样，包括基体开裂、纤维断裂、界面分层等，冲击后的压缩破坏过程分析难度大，国内外已有学者对复合材料层合板低速冲击后的剩余强度计算方法进行了大量研究工作[2-7]。目前，含冲击损伤层合板结构的剩余强度计算多采用损伤等效的方法，如将冲击损伤等效为圆孔损伤[2-3]，或等效为一片软化夹杂区域[4-5]，再通过工程估算方法或有限元分析方法来计算冲击后的剩余强度[6]；……