玄武岩纤维/铝合金层合板低速冲击性能及应用研究*
2020-05-28杨伟丽金伟光徐晓倩刘天赐黄显晴
汽车工程 2020年5期
关键词:发动机
崔 岸,杨伟丽,程 普,金伟光,徐晓倩,刘天赐,黄显晴
(1.吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025; 2.吉林通鑫玄武岩科技股份有限公司,通化 134000)
前言
纤维金属层合板是金属或合金材料与纤维复合材料通过交替层铺,在特定温度和压力作用下结合而成的新型超混杂复合材料。其整体性能不仅仅是两种或多种性能的简单叠加,而是多种材料性能互补形成的新型复合材料,具有更高的比强度、比弹性模量和能量吸收特性,因此在汽车应用上有很大潜力[1-2]。
国内外学者对于纤维金属层合板进行了一系列的研究。文献[3]中利用Zig-Zag薄板理论,对纤维金属层合板进行弹丸偏心低速冲击模拟分析,研究了层合板厚度、弹丸半径、抛射速度以及偏心参数对纤维金属层合板的挠度和接触力的影响。文献[4]中采用内聚力模型,对两种铺层结构的碳纤维铝合金层合板在低速冲击下的分层损伤进行模拟研究,并与纤维层合板对比分析吸能效果。文献[5]中研究了不同质量分数的金刚石微粉对玄武岩纤维增强金属层合板力学性能的影响,结果显示添加质量分数为0.9%金刚石微粉的层合板在拉伸、压缩和弯曲力学性能上表现较突出。文献[6]中使用两种冲头对玄武岩纤维金属层合板进行落锤冲击试验,从首次裂纹和穿透厚度的能量阈值、冲击能量的吸收和凹陷深度3个方面进行冲击损伤评估。文献[7]中对玻璃纤维金属层合板进行高速冲击,研究了平头和锥形冲头对弹道极限的影响,分析了层合板的失效模式和能量吸收,结果表明锥形冲头对层合板造成的损伤程度和弹道极限更大。……
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