《纖維增強梯度夾芯複合結構的抗爆性能及失效機理研究》是依託太原理工大學，由李鑫擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：纖維增強梯度夾芯複合結構的抗爆性能及失效機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李鑫
- 依託單位：太原理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以纖維-金屬層合結構為面板、梯度多孔金屬為芯層的纖維增強夾芯複合結構在多樣化、輕量化設計，抗衝擊性能等方面有著顯著的優勢，其在強動載荷作用下動力行為的研究是當前衝擊動力學領域的研究熱點之一。本項目以纖維-金屬層合板及其梯度多孔金屬夾芯複合結構為研究對象，通過系統的實驗、數值模擬和理論分析對結構的抗爆性能及失效機理進行研究。得到爆炸載荷作用下纖維-金屬層合板及其梯度夾芯結構典型的變形失效模式，確定結構各組成部分在變形失效過程中的能量耗散機理及動力耦合效應，給出應力波在結構中的傳播衰減規律及相應的波致失效機制，建立爆炸載荷下結構合理的動力學分析模型，以其抗爆性能為最佳化目標，對纖維-金屬層合面板及梯度芯層的幾何參數、材料參數、梯度分布方式等進行最佳化設計，為纖維增強梯度夾芯複合結構在我國航空航天、高速軌道交通、國防工程等領域的套用提供技術支持。
結題摘要
纖維金屬層合板及其增強梯度夾芯複合結構在多樣化、輕量化設計，抗衝擊性能等方面有著顯著的優勢，其在強動載荷作用下動力行為的研究是當前衝擊動力學領域的研究熱點之一。本項目以纖維金屬層合板及其梯度多孔金屬夾芯複合結構為研究對象，通過系統的實驗、數值模擬和理論分析對結構的抗衝擊性能及失效機理進行研究。通過本項目的研究，得到了爆炸載荷及撞擊載荷下不同類型纖維金屬層合板（鈦合金、鋁合金，碳纖維、玄武岩纖維，玻璃纖維，凱夫拉縴維等）的變形失效模式，建立了適應於三維實體單元的2-D編織複合材料的損傷軟化失效準則，並編寫了適應於有限元軟體abaqus分析的子程式VUMAT；給出了纖維金屬層合板（玄武岩/鋁，碳纖維/鋁）增強梯度多孔夾芯結構在爆炸載荷作用下的變形/失效模式，確定了結構各組成部分在變形失效過程中的能量耗散機理及動力耦合效應，分析了纖維-金屬層合面板及梯度芯層的幾何參數、材料參數、梯度分布方式等對其抗爆性能的影響，給出了應力波在梯度多孔材料中的傳播衰減規律，為纖維增強梯度多孔金屬夾芯複合結構在我國航空航天、高速軌道交通、國防工程等領域的套用提供技術支持。
