冲击载荷下涂覆聚氨酯涂层的复合材料层合板三维数值损伤模型研究
郭巧荣1
曾腾1
慕仙莲2
赵一志2
李顶河3
1.中国民航大学 航空工程学院,天津 3003002.中国特种飞行器研究所 结构腐蚀防护与控制航空科技重点实验室,荆门 4480353.中国民航大学 中欧航空工程师学院,天津 300300
摘要：针对涂覆聚氨酯涂层复合材料层合板低速冲击的损伤问题,提出了基于复合材料层合板三维渐进累积损伤的数值分析方法和聚氨酯涂层的屈服损伤准则.首先,建立了冲蚀作用下聚氨酯涂层-碳纤维增强复合材料层合板的损伤数值模型,编写了Vumat子程序.然后,参照ASTM D7136试验标准,对涂覆1、2 mm聚氨酯涂层试样和无涂层试样进行了多种能量冲击试验.同时,利用所提损伤模型研究了纤维损伤、基体损伤、分层等主要损伤的形成原因和扩展规律,揭示了聚氨酯涂层吸收冲击能量的机制.结果表明,所提损伤模型计算得到的力学响应结果与试验结果吻合度较高,证明了所提模型的正确性.并通过对比试验证明了聚氨酯涂层对碳纤维复合材料层合板抗冲击损伤能力的提升效果.研究结论可为飞机防护涂层设计提供参考.
关键词：复合材料聚氨酯涂层预测模型冲击试验损伤模式
分类号：TB33(工程材料学)
论文发表日期：2025-10-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 148-157 )
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