本研究开展了飞行器复合材料夹层结构低速冲击损伤容限及结构残余承载能力与失效方式等方面问题的试验和理论分析工作,相关研究内容包括国产复合材料夹层结构试件的低速冲击试验及冲击后压缩试验;蜂窝芯体的全局刚度与局部刚度指标的理论预测和试验研究;泡沫芯体的全局刚度与局部刚度指标的试验研究;用于预测低速冲击损伤后的飞行器复合材料夹层结构在面内复合载荷作用下的损伤扩展模式及结构残余强度的解析解模型的建立和相关软件开发。算例分析表明,理论分析结果与试验结果吻合较好,以之为基础进行了复合载荷下复合材料蜂窝夹层结构特征应力及损伤扩展模式预测分析。基于对低速冲击复合材料夹层结构损伤扩展过程的试验观察及损伤扩展失效机理的分析,提出了一个基于损伤扩展事件的结构失效准则。本研究为飞行器复合材料夹层结构低速冲击损伤容限设计与分析提供了技术储备。
英文主题词composite material;sandwich structure; low-velocity impact; damage telerance; analytical solution