复合材料波纹腹板梁坠撞试验与数值模拟 - 李姣; 于健; 李宇翔 (南京航空航天大学学报, 2023)
TB332%O347.1; 为了探究复合材料波纹腹板梁在坠撞过程中的吸能性能,对复合材料波纹腹板梁试验件进行了动态冲击压溃试验研究,得到了试验件的损伤破坏形貌以及载荷和能量的历程曲线.基于ABAQUS/Explicit平台二次开发得到了模拟复合材料波纹腹板梁冲击压溃过程的仿真分析模型,模型采用了改进的Hashin损伤判定准则和Choi-Chang准则综合判断单元失效,并结合Cohesive界面单元,可较为真实地反映所研究复合材料层合结构的各向异性和渐进损伤特性.通过数值模拟得到了能量评估参数比吸能(Specific energy absorption,SEA)和平均压溃载荷,与试验结果进行了对比分析.基于仿真分析模型,本文进一步研究了不同波数的复合材料波纹腹板梁的吸能能力.数值模拟结果表明:波纹腹板梁在冲击载荷作用下发生了渐进压溃失效;平均压溃载荷的相对误差较小,验证了模型的有效性;在腹板单波长度不变的情况下,波纹腹板梁的长度对抗冲击吸能的影响较大.当波纹腹板梁长度较小时,结构容易失稳,无法有效地吸收能量.