[发明专利]一种复合材料冲击分层阈值力预测的数据处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料性能测量技术，尤其是涉及一种复合材料冲击分层阈值力预测的数据处理方法。

背景技术

复合材料层压板广泛应用在航空结构中，对于冲击载荷却十分敏感，非常容易分层损伤，导致材料的压缩强度急剧下降，从而大大降低结构的承载能力，在航空结构工程中，有时需要预测分层阈值力。Davies等^[1]基于复合材料II型层间应变能释放率来建立分层阈值力模型。Sutherland等^[2]和Yang^[3]等使用环向剪切应力与层间剪切强度的关系预测分层阈值力。但是这些预测方法常存在预测精度低等问题。

[1]Davies GAO，Zhang X.Impact damage prediction in carbon composite structures.Int J Impact Eng1995；16：149-70.

[2]Sutherland LS，Guedes Soares C.Contact indentaion of marine composites.Compos Struct2005；70：287-94.

[3]Yang，F.J.and Cantwell，W.J.Impact damage initiation in composite materials.Compos.Sci.Technol，2010，70(2)，336-342。

发明内容

本发明的目的就是为了弥补上述现有技术存在的缺陷而提供一种预测精度高的复合材料冲击分层阈值力预测的数据处理方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种复合材料冲击分层阈值力预测的数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将视作无限厚的复合材料层压板作为基准试验件，对其进行冲击试验，得出其分层阈值力；

2)用所得分层阈值力计算同一材料体系的不同厚度的预测层压板在不同半径冲击头作用下的分层阈值力。

该方法具体为：

(1)对基准试验件T0用半径为R₀的冲击头进行冲击试验，得出其分层阈值力F₀；

(2)按公式(1)计算基准试验件的材料分层强度S，

S=(EF026π3h03R0)13---(1)]]>

其中E为基准试验件的等效弹性模量，h₀为基准试验件的厚度；

(3)使用公式(2)计算出层压板的分层阈值力的近似值F₁′