复合材料学报

作者：张辰, 饶云飞, 李倩倩, 李炜,

关键词：混杂复合材料, 低速冲击, 无损检测, 有限元分析, 渐进损伤,

本文基于实验和数值模拟方法研究了碳纤维-玻璃纤维混杂增强环氧树脂复合材料低速冲击性能。采用商业有限元软件ABAQUS建立了层间/层内两类混杂复合材料低速冲击模型，采用基于应变形式的Hashin失效准则模拟面内损伤；零厚度Cohesive内聚力单元预测层间分层；编写VUMAT子程序定义渐进失效过程，并结合C扫和Micro-CT扫描，分析了复合材料内部微观损伤形貌及损伤分布情况。结果表明，层间混杂结构复合材料的抗冲击性能更优，其中铺层形式为I-C的混杂复合材料抗冲击性能最佳，冲击面为玻璃纤维时混杂结构复合材料对冲击响应区别不明显，CN-1层内混杂结构复合材料抗冲击性能优于CN-2层内混杂结构复合材料。低速冲击损伤主要为冲击处纤维断裂、基体破坏及界面分层，混杂结构可有效降低冲击破坏，层间混杂结构中玻璃纤维层损伤较大，层内混杂结构损伤受混杂界面影响，碳纤维束对临近的玻璃纤维束具有保护作用。

来源：2021年第1期

《复合材料学报》期刊编辑部

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