不同铺层角度复合材料Ω形柱的吸能特性

作者：王瑜; 李易航; 侯兵; 豆清波^*; 张欣玥; 索涛; 李玉龙

来源：爆炸与冲击, 2023, 43(07): 63-73.

• 碳纤维复合材料
• Ω形柱
• 铺层角度
• 吸能特性
• 破坏模式

复合材料Ω形柱在碰撞吸能和轻量化方面具有一定的应用潜力，为研究铺层角度和加载速率对复合材料Ω形柱吸能性能的影响，开展了碳纤维复合材料Ω形柱的轴向压缩实验，深入分析了其吸能评价指标及破坏机理。主要研究内容及结果如下：进行了3种铺层角度([0/90]3s、[0/45/90/-45]3和[±45]3s)Ω形柱的准静态和动态压缩实验研究。准静态加载时，[0/90]3s和[0/45/90/-45]3铺层角度试样均表现为渐进破坏，而[±45]3s铺层角度试样表现为非稳态破坏，破坏模式的不同导致其比吸能约为前2种铺层试样的1/2；动态加载时，3种铺层角度的Ω形柱均表现为渐进破坏，且比吸能较为接近。其中，[0/90]3s和[0/45/90/-45]3铺层角度Ω形柱在动态加载时的比吸能较准静态分别降低了29.70%和20.97%，而[±45]3s比吸能较准静态提高了46.10%，破坏模式的转变是其比吸能提高的主要原因。准静态加载时，铺层角度对Ω形柱比吸能有一定影响。而动态加载时，加载速率的影响占主导地位，铺层角度影响较小。

• 单位
  中国飞机强度研究所; 中国船舶重工集团公司; 西北工业大学