玻璃纤维增强pCBT复合材料低速冲击数值分析

"玻璃纤维增强pCBT树脂基复合材料低速冲击的数值研究，由杨斌和章继峰合作完成，探讨了热塑性玻璃纤维增强pCBT树脂基复合材料在低速冲击下的力学行为。文章涉及材料的制备、力学参数的实验测试、有限元模型的建立以及失效准则的应用。" 这篇论文详细研究了热塑性玻璃纤维增强pCBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）树脂基复合材料在低速冲击条件下的响应。这种复合材料由玻璃纤维和pCBT树脂构成，具有优异的机械性能和耐冲击性，广泛应用于航空航天、汽车和电子等领域。论文首先介绍了材料的制备过程，通过实验方法获取了在冲击仿真中必要的力学参数，如弹性模量、剪切模量和泊松比等。 接着，研究人员构建了一个有限元模型，用以分析复合材料在受到低速冲击时的损伤和变形情况。模型考虑了材料的多层结构，并采用不同的失效准则，包括最大应力准则、最大应变准则以及三维Hashin准则，来模拟材料在冲击载荷下的破坏行为。这些准则帮助理解和预测材料在不同条件下的破坏模式。 对于层间脱层损伤，论文引入了内聚力单元来模拟层间粘接区域的行为，这是复合材料中常见的失效模式之一。内聚力模型能够精确地模拟界面分离和局部破坏现象。所有这些计算模型都是通过ABAQUS/Explicit的材料模型用户子程序VUMAT实现的，这是一种强大的非线性有限元求解器，特别适合处理瞬态动态问题，如冲击和爆炸。 通过数值仿真，研究人员得到了复合材料在冲击载荷下的力-时间和速度-时间曲线，这些数据对于理解材料的动态响应和设计抗冲击结构至关重要。关键词包括固体力学、pCBT/玻璃纤维复合材料、冲击载荷、失效准则和VUMAT子程序，表明了研究的主要关注点和方法。 这篇论文对玻璃纤维增强pCBT树脂基复合材料在低速冲击下的性能进行了深入的数值模拟研究，提供了关于材料响应的宝贵数据，有助于提升这类复合材料在实际应用中的设计和性能优化。