中国科技信息2023年第7期·CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYINFORMATIONApr.2023-62-◎航空航天CFRP是一种理想的大型整体结构材料。目前，我国航空碳纤维主要应用于航空装备制造领域。与传统材料相比，CFRP可以减轻飞机重量20%~40%，克服金属材料的疲劳和腐蚀缺陷，提高飞机的耐久性，具有良好的成形性能，可以大大降低结构设计成本和制造成本。然而，在飞机实际飞行过程中，复合材料结构经常会受到来自不同方向、不同速度的冲击作用，如机翼受到冰雹、飞鸟等撞击。这些外力的冲击容易造成复合材料层合板的内部损伤，并且降低其剩余强度，从而造成结构的失效。因此，综合考虑复合材料在实际工作中受到冲击的各种情况，并研究复合材料层合板结构在多种环境变量冲击下的力学响应及其结构的损伤演化规律具有重要意义。国内外的部分学者采用有限元仿真技术对冰雹低速冲击时层合板的损伤情况进行了研究和实验验证，戴磊使用空气炮进行了CFRP层合板被冰雹颗粒冲击的试验，发现随着冲击速度的增大，层合板中的损伤逐渐增大直至穿透。Long等人提出了一种新型纤维复合材料本构模型来预测纤维复合材料结构在动态载荷下的变形及破坏特征，该模型通过对纤维复合材料层压板进行了准静态和动态力学试验，建立了平面应力和三维应力的本构关系，并引入两个损伤因子来描述层合板的非线性行为，最后通过与传统模型相比较发现这种新模型在描述复合材料结构在动载荷作用下的动力响应和极限破坏模式方面具有更高的精度和效率。周逃林采用Drucker-Prager（DP）屈服函数的冰雹本构，利用有限元技术建立了冰雹模型来模拟层合板冲击，得出层合板主要的损伤模式为基体拉伸和分层损伤的结论。Tang等采用SPH方法建立冰雹模型，分析了铺层方式、冲击角度等因素对层合板损伤的影响。综上所述，国内外学者通过试验和模拟对冰雹冲击复合材料结构问题进行了研究，但大部分是针对某一单独变量进行讨论分析。为了全面的讨论层合板受到冲击时各种因素的影响，本文建立了一种非线性动力有限元模拟方法，并利用ABAQUS有限元软件的本构模型模块，通过控制变量法系统地研究了碳纤维层合板复合材料在模拟球形冰雹单元以不同速度、角度冲击下的力学行为和损伤演化规律。有限元模拟CFRP层合板的损伤演化规律根据非线性动力有限元模拟方法，考虑夹具对于层合板周围集中应力的影响，建立了球形冰雹单元冲击碳纤行业曲线开放度创新度生态度互交度持续度可替代度影响力可实现度行业关联度真实度CFRP层合板...
