考慮應變率效應的復合材料層合板沖擊動態響應

黃橋平　趙桂平　盧天健

摘要：基于對分離式霍普金斯拉桿試驗結果的分析，建立了T300／epoxy復合材料考慮應變率效應的黏彈性本構模型，并將該模型引入有限元分析軟件LS—DYNA，對T300／epoxy復合材料層合板進行了沖擊動態響應模擬計算，計算結果與試驗結果吻合較好，驗證了模型的有效性，從層合板抗沖擊性能的角度提出了有效沖擊時間的概念，探討了考慮應變率效應時復合材料層合板在高速沖擊有效時間內的應力(應變)分布、撓度隨沖擊速度的變化等動態響應規律．分析發現：最大正應變和層間剪應力沿層合板邊長方向的衰減先快后慢，衰減速度明顯變小的范圍大約在距彈著點20 mm附近；在相同沖擊速度條件下，層合板的撓度隨到沖擊點距離的增大而減小，在2個垂直方向上撓度分布規律基本相同，層合板表現出整體變形的對稱性；存在沖擊影響域，在一定范圍(10 mm)之外，沖擊速度高時層合板的撓度反而小，沖擊影響域也小。

關鍵詞：復合材料；應變率；動態響應；應力分布

中圖分類號：TB332文獻標志碼：A文章編號：0253—987X(2009)01—0072—05