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玻璃/碳纤维增强聚合物基纳米复合材料冲击力学特性分析研究*

作者：张霞1，陈志华1，张立华2，冷鼎鑫3 日期：2016-06-27/span> 浏览：3290 查看PDF文档

玻璃/碳纤维增强聚合物基纳米复合材料冲击力学特性分析研究*

张霞1，陈志华1，张立华2，冷鼎鑫3

（1.青岛理工大学琴岛学院机电工程系，山东青岛 266106；2.中国第一汽车股份有限公司技术中心

轿车部，吉林长春 130011；3.中国海洋大学工程学院，山东青岛 266100）

摘要：针对玻璃/碳纤维增强聚合物基纳米复合材料在冲击工程领域未普及使用的问题，为加快其应用速度，对该材料板件结构的冲击力学特性进行了研究，对比分析了锤头形状对其动力学响应的影响。基于复合材料强度和刚度理论，推导了玻璃/碳纤维增强聚酰胺/碳纳米管复合材料的正交各向异性的等效力学参数；利用非线性显式有限元方法建立了其板件结构的冲击力学模型，通过数值模拟其动态冲击过程，观察了其内部应力波的传播过程，测量了其动力学响应。研究结果表明：应力波从锤头与复合材料板的接触区域开始，逐渐向板件外边界传递。并且随着冲击过程的进行，板内应力峰值增大。与玻璃纤维增强相相比，碳纤维增强纳米复合材料板的刚度增强，冲击加速度峰值增大。

关键词：复合材料；有限元法；冲击力学特性

中图分类号：TH145.4;U465.6 文献标志码：A 文章编号：1001-4551(2016)05-0546-05

本文引用格式：

张霞，陈志华，张立华,等.玻璃/碳纤维增强聚合物基纳米复合材料冲击力学特性分析研究［J］.机电工程，2016，33(5)：546-550.

ZHANG Xia, CHEN Zhi hua, ZHANG Li hua, et al. Impact behaviors of glass/carbon fiber reinforced nano polymer composites［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2016,33(5):546-550.

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