缺陷对纤维金属层板低速冲击性能影响规律

为研究不同孔洞大小和位置的玻璃纤维铝合金层板抗冲击性能损伤规律,本文通过在Abaqus中建立落锤低速冲击有限元模型,分析了玻璃纤维铝合金层板受冲击后的接触力、能量吸收、试件变形的响应规律.该模型中用自定义子程序VUMAT、Johnson-Cook金属损伤模型以及基于接触行为的表面内聚力行为分别可以用于分析复合材料、铝合金层和层间分层行为.在20 J冲击能量下,对比分析了圆孔大小和圆孔位置对玻璃纤维铝合金层板材料的冲击响应和破坏规律.结果表明:固定半径2 mm,圆孔距离玻璃纤维铝合金层板中心处较近的试件铝合金层板损伤、层间损伤、复合材料板损伤范围大,且集中于圆孔内侧;固定圆孔距离冲击中心为6 mm,随孔径增大,试件的各类损伤集中于缺陷周围.因此,缺陷会明显降低玻璃纤维铝合金层板的抗冲击性能.