冰弹撞击CFRP复合材料的毁伤特性研究

目录

声明

第1章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.2.1冰的力学特性研究

1.2.2碳纤维增强复合材料的实验研究

1.2.3冰雹粒子冲击载荷实验及相关数值模拟

1.2.4冰弹的本构模型的研究现状

1.3本文拟解决的关键问题

1.4本文的主要研究内容

第2章 实验系统的构建

2.1 实验总体方案

2.2 实验加载设备

2.1.1 一级轻气炮

2.2.2 霍普金森加载系统

2.3 实验测试设备

2.3.1 高速摄像机采集系统

2.3.2 激光测速/爆速仪系统

2.3.3 冲击压力测试数据采集系统

2.3.4电阻应变片/超动态应变仪测试系统

2.4 实验材料

2.4.1 CFRP平板

2.4.2 不同曲率的CFRP拱形板

2.4.3 实验弹丸的选择

本章小结

第3章 冰弹高速撞击CFRP层合板的实验研究及分析

3.1.1实验及测试系统

3.1.2 冰弹撞击CFRP平板的过程采集及分析

3.1.3着靶处冲击压力测量及分析

3.1.4 着靶处X-Y方向应变测量及分析

3.1.5 着靶处表面微观毁伤形貌分析

3.1.6 着靶处靶板内部的微观分析

3.2冰弹撞击CFRP拱形板的实验研究

3.2.1实验及测试系统

3.2.2冰弹撞击CFRP拱形板过程的采集及分析

3.2.3着靶处挠度的测量及分析

3.2.4着靶处冲击压力的测量及分析

3.2.5着靶处附近X-Y方向应变的测量及分析

3.2.6着靶处靶板内部的微观结构分析

本章小结

第4章 冰弹撞击CFRP层合板有限元数值模拟及实验验证

4.1冰弹高速撞击CFRP层合板数值模拟技术路线

4.2.1 CFRP平板模型的建立

4.2.2 CFRP拱形板模型的建立

4.3 CFRP层合板本构方程的建立

4.4冰的参数获取及本构模型的建立

4.5网格设置

4.6 CFRP复合材料层合板的失效准则

4.7.1 冰弹高速撞击CFRP平板过程的对比分析

4.7.2冲击压力及着靶处附近应变的对比分析

4.7.3损伤模式对比分析

4.7.4冰弹高速撞击CFRP平板数值模拟的失效分析

4.8.1冰弹高速撞击CFRP拱形板过程的对比分析

4.8.2冲击压力、应变及挠度的对比分析

4.8.3毁伤模式的对比分析

本章小结

第5章 冰弹撞击CFRP层合板物理模型的建立

5.1 冰弹撞击CFRP平板理论模型的建立

5.1.1经典层合板理论

5.1.2撞击模型的建立

5.1.3 理论模型计算值与数值模拟结果对比

5.2 冰弹高速撞击拱形层合板理论模型的建立

5.2.1 CFRP拱形板的挠度理论控制方程

5.2.2撞击模型的建立

5.2.3理论模型计算值与数值模拟结果对比

本章小结

结论

展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢