张 萌，杨 扬，张岳青，柳 柳，王 慧

(1.长安大学 理学院，西安 710064；2.西北工业大学 航空学院，西安 710072；3.中国船舶重工集团公司第七〇五研究所，西安 710075)

玻璃纤维增强聚合物基材料(Glass Fiber Reinforced Polymer，GFRP)是一种典型的纤维增强型复合材料，具有轻质高强度、耐腐蚀、可设计性好等诸多优点，在航空航天飞行器减重设计、船舶外壳制造等领域具有重要应用。在实际使用中，GFRP会不可避免地遭受外来物的撞击，因此对材料的动态响应计算模型及抗冲击特性进行深入研究具有重要意义[1-5]。

目前，对于各向同性材料冲击动力学响应计算方法的研究已较为成熟，简单来说就是分别利用状态方程和本构关系计算材料的球应力和偏应力。但是GFRP是典型的各向异性复合材料，其在冲击载荷作用下的力学响应十分复杂，状态方程和本构关系在计算过程中高度耦合，通常情况下球应力在各个方向上产生的应力不同，可能会带来形状改变；同时，偏应力也会对体应变产生一定的影响[6]。目前已有的针对GFRP动态材料模型的研究大致可以分为两类：其一是宏观模型，这类模型将纤维-基体看作统一的整体，忽略二者之间的相互作用，赋予统一的材料参数，计算效率较高，但是各个应力分别计算，忽略了各向异性材料中固有的耦合效应(如Autodyn商用软件中提供的GFRP材料模型)；其二是微观模型，这类模型将纤维和基体分别建模，更注重对材料损伤机理的细节剖析，此类模型考虑材料的各向异性，但通常情况下模型计算量极大，效率较低。……