【摘 要】
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飞行器在服役使用过程中难免会遭受冰雹、跑道石子以及鸟撞等冲击问题。对于高速飞行中的飞行器,任何碰撞都有可能导致灾难性的后果,对航空安全产生巨大威胁,因此对于航空材
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飞行器在服役使用过程中难免会遭受冰雹、跑道石子以及鸟撞等冲击问题。对于高速飞行中的飞行器,任何碰撞都有可能导致灾难性的后果,对航空安全产生巨大威胁,因此对于航空材料的抗冲击性能分析必不可少。由于纤维金属层板(FMLs)拥有高比强度和比刚度、高韧性、耐冲击以及耐腐蚀等优点,许多先进的飞行器都在机身壁板或机翼前缘等位置选择了纤维金属层板(FMLs)作为主体材料。我国对于纤维金属层板的研究起步较晚,研究方向比较单一,多以低速冲击为主。为了更为全面的了解并运用这种先进的复合材料,对纤维金属层板的抗高速冲击性能影响研究必不可少。本文在总结归纳了多年来纤维金属层板冲击响应的国内外研究成果后,利用PAM-CRASH软件应用了Johnson-Cook模型,CDM模型以及B-K准则后建立了合理的纤维金属层板高速冲击仿真模型。将仿真结果与国内外学者的试验数据进行对比分析,两者吻合较好,从而验证了模型的正确性。在此基础上,本文研究了不同铺层形式、不同铝合金比重、不同构型以及不同大小冲击物对纤维金属层板抗冲击性能的影响。建立了GLARE材料加筋壁板的冲击仿真模型,研究不同冲击角度以及冲击位置对整个结构件的冲击性能影响,得到了GLARE材料加筋壁板抗高速冲击的敏感部位;同时研究了铝合金缘条和复合材料缘条对GLARE材料加筋壁板抗冲击性能影响区别,分析结果为以后的设计与试验提供一定的借鉴和参考。
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