纺织学报 ›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (6): 15-19.

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单向复合材料及纯树脂材料抗冲击性能的比较

宋孝浜1,金利民2,王春霞1,2   

    1. 盐城工学院纺织服装学院
    2. 东华大学纺织学院
  • 收稿日期:2011-06-27 修回日期:2011-09-07 出版日期:2012-06-15 发布日期:2012-06-04
  • 通讯作者: 王春霞 E-mail:cxwang@mail.dhu.edu.cn

Comparative analysis of impact resistance between unidirectional composite and pure resin material

 SONG  Xiao-Bang1, JIN  Li-Min2, WANG  Chun-Xia1,2   

    1. College of Textiles and Clothes, Yancheng Institute of Technology
    2. College of Textiles, Donghua University
  • Received:2011-06-27 Revised:2011-09-07 Online:2012-06-15 Published:2012-06-04
  • Contact: Chun-Xia WANG E-mail:cxwang@mail.dhu.edu.cn

摘要: 运用有限元软件ABAQUS,在纱线与树脂基体尺度上计算单向复合材料的抗冲击过程。通过对比分析相同条件下纯树脂材料的抗冲击能力,从弹体的速度变化曲线、冲击应力在复合材料不同组分上的分布等方面说明单向复合材料的抗冲击行为与主要吸能机制。在冲击作用下,与纯树脂材料相比,单向复合材料可使冲击能量在较短的时间内得以耗散,从而表现出更好的能量吸收性能。此外,单向复合材料中的纱线部分的应力峰值明显比树脂部分的应力峰值大,说明单向复合材料所承受的冲击能量主要被纱线增强相所吸收,从而具有更好的抵抗冲击的能力。

关键词: 单向复合材料 , 纯树脂材料 , 冲击 , 有限元

Abstract: Incorporated with finite element software package ABAQUS to calculate the impact responses of unidirectional composite in yarn and resin levels. The impact resistance properties and main energy absorption mechanisms of unidirectional composite are illustrated by analyzing the bullet velocity-time curve, impact stress distribution in different components of unidirectional composite which compared with those of pure resin material. The impact energy was absorbed by the unidirectional composite during a short period of time; this induces a better energy absorption performance for the unidirectional composite. In addition, the peak value of stress in the yarn is greater than that in the resin. It is concluded that the impact energy is mainly absorbed by the reinforcement of yarns in the unidirectional composite. This leads to a better impact resistance performance for the unidirectional composite than the pure resin material.

Key words: unidirectional composite , pure resin material , impact , finite element

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