Finite Element Analysis of Honeycomb Sandwich in Pull-off Damage
摘 要
采用有限元模拟方法分析了蜂窝夹层结构拉脱破坏的机理, 并通过试验对其进行了验证。结果表明: 使用Usdfld定义的失效模型能够准确地预测蜂窝夹层结构的失效过程; 在加载过程中, 对整个结构的失效起决定作用的是与灌封胶接触部位的蜂窝材料的剪切失效破坏, 蜂窝芯材剪切失效破坏导致了材料的形变突增, 最后影响周边的复合材料面板发生基体失效破坏, 整个失效过程基本不发生纤维拉伸失效; 模拟结果与试验结果比较吻合。
Abstract
The mechanism of honeycomb sandwich in pull-off damage was analysed by the finite element simulation. And the verification was carried out by experiment to the simulating resluts. The results show that it was precise to forecast the failure progress of the pull-off honeycomb sandwich by using Usdfell program. And it was the shear failure of the honeycomb adjacent to the potting material that decided the failure of the whole structure. The shear failure damage led to the deformation of the material, which resulted in the damage of matrix of the composite panel. The fiber tensile failure did not occur in the whole process. And simulating results fitted well with experimental results.
中图分类号 TG146
所属栏目 物理模拟与数值模拟
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收稿日期 2011/8/22
修改稿日期 2012/6/30
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备注法洋洋(1985-), 男, 山东泰安人, 硕士研究生。
引用该论文: FA Yang-yang,CHEN Xiu-hua. Finite Element Analysis of Honeycomb Sandwich in Pull-off Damage[J]. Materials for mechancial engineering, 2012, 36(10): 86~91
法洋洋,陈秀华. 蜂窝夹层结构拉脱破坏的有限元分析[J]. 机械工程材料, 2012, 36(10): 86~91
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参考文献
【1】贾欲明, 韩全民, 李巧, 等.泡沫夹层结构在飞机次承力结构中的应用[J].航空制造技术, 2009, 27(增1):21-26.
【2】姚振汉, 韩志东, 齐航.蜂窝夹层壳的非线性分析[C]//第二届海峡两岸航空航天技术暨流固耦合学术研讨会.北京: 清华大学出版社, 1998.
【3】侯向阳.蜂窝夹层结构埋件拉脱破坏机理研究[C]//中国宇航学会飞行器总体专业委员会2004年学术研讨会.三亚: [出版者不详], 2005.
【4】迟坚, 雷显成, 谢明九.复合材料拉脱强度试验方法研究[C]//第十四届全国复合材料学术会议.北京: 中国宇航出版社, 2006.
【5】李跃宇,邹振民,樊蔚勋.含脱层的蜂窝夹芯板结构的弯曲试验研究[J].玻璃钢/复合材料, 1998(2):21-25.
【6】吴涤,郦正能,寇长河.蜂窝夹芯叠层板的低速冲击损伤分析[J].北京航空航天大学学报,1999,25(1):45-48.
【7】程小全,寇长河,郦正能.复合材料夹芯板低速冲击后弯曲及横向静压特性[J].复合材料学报,2000(2):114-118.
【8】AVERY J L, SANKAR B V. Compressive failure of sandwich beams with debonded face-sheets[J].Journal of Composite Materials,2000,34:1176-1199.
【9】李秋龙.复合材料蜂窝结构损伤修补试验技术与分析研究[D]. 西安: 西北工业大学出版社, 2003: 1-20.
【10】罗辑,杨永忠,陈新萍, 等.复合材料蜂窝夹芯结构挖补工艺[J].航空制造技术,2010(6):100-101.
【11】BUNYAWANICHAKUL P, CASTANIE B, BARRAU J J. Experimental and numerical analysis of inserts in sandwich structures[J]. Applied Composite Materials, 2005, 12:177-191.
【12】张媛,郑百哲,李妮.蜂窝夹芯板的理论研究[J].北京工商大学学报,2001,19(4):48-50.
【13】刘勇,陈世健,高鑫,等.基于Hashin准则的单层板渐进失效分析[J].装备环境工程, 2010,7(1):34-38.
【14】BOGETTI T A, HOPPEL C P R,HARIK V M,et al.Predicting the nonlinear response and progressive and failure of composite laminates[J].Composite Science and Technology 2004,64:329-342.
【15】BOGETTI T A, HOPPEL C P R,HARIK V M,et al. Predicting the nonlinear response and progressive and failure of composite laminates:correlation with experimental results [J].Composite Science and Technology,2004,64:477-485.
【16】HUANG Z M. Inelastic and failure analysis of laminate structures by ABAQUS incorporated with a general constitive relationship[J].Journal of Reinforced Plastics and Composites,2007,26:1135-1140.
【17】沃西源, 夏英伟, 涂斌. 蜂窝夹层结构复合材料特性及破坏模式分析[J].航天返回及遥感, 2005, 26(5):45-49.
【18】王佩燕, 王富生, 朱振涛, 等. 复合材料机械连接件的三维累积损伤研究[J].机械强度, 2010, 32(5): 814-818.
【2】姚振汉, 韩志东, 齐航.蜂窝夹层壳的非线性分析[C]//第二届海峡两岸航空航天技术暨流固耦合学术研讨会.北京: 清华大学出版社, 1998.
【3】侯向阳.蜂窝夹层结构埋件拉脱破坏机理研究[C]//中国宇航学会飞行器总体专业委员会2004年学术研讨会.三亚: [出版者不详], 2005.
【4】迟坚, 雷显成, 谢明九.复合材料拉脱强度试验方法研究[C]//第十四届全国复合材料学术会议.北京: 中国宇航出版社, 2006.
【5】李跃宇,邹振民,樊蔚勋.含脱层的蜂窝夹芯板结构的弯曲试验研究[J].玻璃钢/复合材料, 1998(2):21-25.
【6】吴涤,郦正能,寇长河.蜂窝夹芯叠层板的低速冲击损伤分析[J].北京航空航天大学学报,1999,25(1):45-48.
【7】程小全,寇长河,郦正能.复合材料夹芯板低速冲击后弯曲及横向静压特性[J].复合材料学报,2000(2):114-118.
【8】AVERY J L, SANKAR B V. Compressive failure of sandwich beams with debonded face-sheets[J].Journal of Composite Materials,2000,34:1176-1199.
【9】李秋龙.复合材料蜂窝结构损伤修补试验技术与分析研究[D]. 西安: 西北工业大学出版社, 2003: 1-20.
【10】罗辑,杨永忠,陈新萍, 等.复合材料蜂窝夹芯结构挖补工艺[J].航空制造技术,2010(6):100-101.
【11】BUNYAWANICHAKUL P, CASTANIE B, BARRAU J J. Experimental and numerical analysis of inserts in sandwich structures[J]. Applied Composite Materials, 2005, 12:177-191.
【12】张媛,郑百哲,李妮.蜂窝夹芯板的理论研究[J].北京工商大学学报,2001,19(4):48-50.
【13】刘勇,陈世健,高鑫,等.基于Hashin准则的单层板渐进失效分析[J].装备环境工程, 2010,7(1):34-38.
【14】BOGETTI T A, HOPPEL C P R,HARIK V M,et al.Predicting the nonlinear response and progressive and failure of composite laminates[J].Composite Science and Technology 2004,64:329-342.
【15】BOGETTI T A, HOPPEL C P R,HARIK V M,et al. Predicting the nonlinear response and progressive and failure of composite laminates:correlation with experimental results [J].Composite Science and Technology,2004,64:477-485.
【16】HUANG Z M. Inelastic and failure analysis of laminate structures by ABAQUS incorporated with a general constitive relationship[J].Journal of Reinforced Plastics and Composites,2007,26:1135-1140.
【17】沃西源, 夏英伟, 涂斌. 蜂窝夹层结构复合材料特性及破坏模式分析[J].航天返回及遥感, 2005, 26(5):45-49.
【18】王佩燕, 王富生, 朱振涛, 等. 复合材料机械连接件的三维累积损伤研究[J].机械强度, 2010, 32(5): 814-818.
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