(本网讯:机电轩)近日,机械电子工程学院青年教师刘邦雄在先进复合材料的冲击动力学研究方面取得新进展!
以第一作者身份在复合材料领域期刊《Polymers》(中文译名《聚合物》)上前后发表了题为“Finiteelementanalysis of theeffect fordifferentthicknessesandstitchingdensities under thelow-velocityimpactofstitchedcompositelaminates”(“缝合复合材料层合板低速边缘冲击及冲击后压缩的实验与数值分析”)的最新科研成果。
前者建立了碳纤维缝合复合材料层合板在低速冲击下的力学响应和损伤演化的渐进损伤模型,编写了相应的用户材料子程序VUMAT,通过有限元软件Abaqus中完成了缝合复合材料层合板在不同能量下的低速冲击数值模拟分析,数值模拟结果与试验测试结果吻合较好。在此基础上,分析了不同厚度和缝合密度的复合材料层合板的力学响应和损伤形式,结果表明复合材料主要损伤表现为基体拉伸损伤和分层损伤,缝合工艺有助于提高复合材料层合板的抗冲击能力,有效抑制分层损伤,减小分层损伤的面积,缝合密度越大,其效果越明显。
论文链接:https://doi.org/10.3390/polym15244628
后者以缝合复合材料层合板为分析对象,选取不同的冲击能量和缝合密度采用实验和模拟方法研究了边缘冲击损伤机制和压缩后剩余强度。通过目视检查、电子显微镜和x射线计算机断层扫描技术检测复合材料层合板的边缘冲击损伤。根据3DHashin准则确定纤维和基体的损伤,并采用内聚单元模拟层间损伤。提出了一种改进的Camanho非线性刚度折现来描述材料的刚度退化。详细对比分析了缝合复合材料层合板受到边缘冲击响应、损伤特点和机理,全面揭示了层间、层内损伤形成的原因和扩展规律。
论文连接:https://doi.org/10.3390/polym15112484
《Polymers》是高分子领域的知名期刊,已被国际重要权威数据库SCI收录,2022年影响因子为5.0,中国科学院2区,JCR1区。该期刊涵盖了及高分子化学、高分子物理与理论、聚合物分析与表征、聚合物加工与工程、聚合物纤维、聚合物复合材料和纳米复合材料等领域。
(编辑:董海强/一审一校:李婷婷/二审二校:胡铂/三审三校:赵雪政)