復合材料泡沫芯夾層結構是飛行器中常用的結構形式，但由于夾層結構的層間性能和抵抗低速沖擊性能較弱，在低速沖擊荷載的作用下，會造成面板基體開裂和纖維斷裂、夾芯壓塌、面板和芯材間的界面脫膠等多種失效，導致夾層結構承載能力的下降。本文通過大型商用有限軟件ABAQUS對復合材料泡沫夾層結構的低速沖擊及沖擊后含損傷的夾層結構在壓縮載荷作用下損傷擴展的全過程進行模擬研究，預測分析夾層結構低速沖擊后的剩余壓縮強度。研究發(fā)現夾層結構的損傷尺寸隨沖擊能量的增加而增大，殘余凹痕深度也隨之增加，而其剩余壓縮強度隨著沖擊能量的增加而降低。有限元模擬的結果與已有的實驗結果相一致，驗證了此有限元模擬方法的可行性和正確性，為以后的泡沫夾層結構的研究和應用提供了有效方法。

       復合材料夾層結構由于具有高比強度和高比剛度，耐疲勞、耐腐蝕、抗振動性能好，并能有效吸收沖擊載荷，同時又能通過選擇適當的面板、芯材和黏結劑，滿足各種使用條件下的要求等優(yōu)點，被廣泛地用于各種結構中，特別是應用在航空航天和民用工業(yè)中，以達到減重、隔音等設計目的。復合材料夾層板和復合材料層合板相仿，其抵抗低速沖擊的性能很差，受沖擊后其內部損傷形式和受載后損傷的擴展過程及破壞行為更為復雜，目前復合材料夾層板的沖擊損傷研究是復合材料結構領域的熱點問題之。復合材料夾層結構的破壞也是一個十分復雜的問題，它有多種破壞模式。對于不同的破壞模式，復合材料夾層結構有不同的強度，如何知道一個實際的復合材料夾層結構在復雜的外載荷條件下的破壞模式及強度一直是人們研究的重點。國內外的許多學者在不同的時期，采用不同的方法對這個問題都進行了研究，其研究范圍涵蓋了泡沫夾層結構的理論分析、夾芯的細觀結構理論分析、數值模擬、試驗以及增強技術等。

       沖擊損傷的剩余強度問題，是目前復合材料損傷容限研究領域中，最為人們關注的研究課題。對沖擊后剩余強度的研究主要基于4種方法：(1)軟化夾雜法，即將沖擊損傷等效為規(guī)則形狀的軟化夾雜，然后采用基于各種破壞準則的點應力或平均應力判據確定板的失效強度；(2)層屈曲法，將沖擊損傷看作大小不同的多個規(guī)則形狀的分層，認為壓縮破壞過程是各個子層不斷發(fā)生屈曲失效的過程，當所有予層都屈曲時，層板發(fā)生破壞；(3)開口等效法，用一個圓孔或橢圓孔取代沖擊損傷，之后用孔邊斷裂韌性判據來判斷板的破壞；(4)損傷累積法，利用動態(tài)有限元計算層板的沖擊損傷的剛度降，作為板的初始損傷，用損傷累積法模擬板的壓縮破壞過程，并計算剩余壓縮強度。

       由于夾層結構的層間性能和抵抗低速沖擊性能較弱，在低速沖擊荷載的作用下，會造成面板基體開裂和纖維斷裂、夾芯壓塌、面板和芯材間的界面脫膠等多種失效，導致夾層結構承載能力的下降。本文主要通過有限元軟件ABAQUS對復合材料泡沫夾層結構的低速沖擊及沖擊后含損傷的夾層結構在壓縮載荷作用下損傷擴展的全過程進行模擬研究，預測分析夾層結構低速沖擊后壓縮的剩余強度。研究發(fā)現夾層結構的損傷尺寸隨沖擊能量的增加而增大，殘余凹痕深度也隨之增加，而其剩余壓縮強度隨著沖擊能量的增加而降低。正確評估復合材料泡沫芯夾層結構的破壞，就可以為夾層結構的檢修和更換提供依據，也能為設計師提供參考數據，對于了解復合材料夾層結構的損傷容限很重要，為泡沫夾層結構的研究和應用提供了有效方法。

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