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材料科学与工程学报2024年第04期:纤维金属层板鸟体高速冲击损伤预测及失效分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨志贤;王道坤;张超;

单位:江苏大学机械工程学院;

摘要:考虑鸟体冲击对航空安全造成的潜在风险,针对航空结构中常用的纤维金属层板,基于连续损伤力学建立了非线性有限元模型,对其在鸟体高速冲击下的力学行为进行了研究。引入Mie-Grüneisen状态方程描述鸟体高速冲击下的类流体力学行为并采用光滑粒子流体动力学法(SPH)对鸟体进行建模。采用单向纤维增强复合材料本构模型编写VUMAT子程序对复合材料层内损伤进行预测。对于铝合金损伤和界面分层分别引入Johnson-Cook金属本构模型和双线性内聚力模型进行模拟。基于ABAQUS/Explicit显示求解模块,对纤维金属层板在不同鸟体质量和冲击速度工况下的动态响应进行模拟,分析了层板的损伤特性及材料的失效机理,为鸟体冲击纤维金属层板数值分析问题提供参考。

关键词:鸟体冲击;;数值模拟;;纤维金属层板;;损伤

基金资助:江苏省自然科学基金项目(BK20231319);; 航空航天结构力学及控制全国重点实验开放课题项目(MCASE-0124G03)