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本文对纤维增强复合材料结构在冲击载荷下的动态响应进行了数值模拟研究。在前人工作的基础上,提出了考虑应变率效应的分层损伤模型。本文中研究的复合材料结构包括纤维增强树脂基复合材料(Fiber Reinforced Plastic Composites, FRP)和纤维增强金属层合板(Fiber Metal Laminates, FML)。本文主要研究成果如下:1.提出了一个纤维增强树脂基层合板(FRP)的有限元模型。该模型认为FRP层合板是由单层板胶结固化而成,因此其本构模型包含两个部分:即单层板的连续介质损伤模型和粘结层的损伤模型。粘结层的损伤模型包括三个部分:(1)线弹性部分,认为牵引力与相应位移是线性关系,且一旦卸载,粘结层能完全恢复;(2)损伤初始判定,利用二次应力准则,一旦准则满足,损伤就开始且不可逆;(3)损伤演化,随着进一步加载,粘结单元刚度开始退化直到最终破坏。另外粘结层的损伤模型在统一框架下还考虑了应变率效应,并将单层板的连续介质损伤模型和粘结层损伤模型通过用户自定义材料子程序VUMAT嵌入到ABAQUS/EXPLICIT有限元程序中。2.利用所提出的有限元模型对纤维增强树脂基层合板(FRP)进行了数值模拟研究,包括两个典型的算例:低速冲击和高速贯穿。数值模拟结果表明:在高速贯穿时,不仅弹道残余速度与实验结果吻合得很好,破坏形貌与实验观察的破坏形貌也吻合得较好;在低速冲击时,载荷-位移曲线和层间分层的形貌与实验结果吻合得较好3.建立了纤维增强金属层合板(FML)的有限元模型,该模型认为FML由FRP层合板和金属薄板以及中间的粘结层组成,因此本构模型包含三个部分:FRP层合板的连续介质损伤模型、金属薄板的本构模型和粘结层的损伤模型。利用提出的数值模型对纤维增强金属层合板进行了低速冲击和高速贯穿的数值模拟。结果表明:在高速侵彻时,模型能很好的预测弹道极限、破坏形貌等,且纤维增强树脂基复合材料的铺层方式对弹道极限的影响较小,但对背面铝板的破坏形貌有较大影响;在低速冲击时,数值模型能较好地预测载荷-位移曲线和破坏形貌,同时发现铝板的力学性能对FML总体力学性能影响很大。