【技术实现步骤摘要】
一种复合材料层合板冲击响应建模方法
本专利技术涉及材料
，更具体地说，是涉及一种复合材料层合板冲击响应建模方法。
技术介绍
复合材料具有密度轻、抗拉强度高，是目前可用的比强度最高的结构材料。此外，复合材料还具有优异的能量吸收性能、高的疲劳寿命以及较低的制造成本等优点，广泛应用在航空航天、新能源、高速列车、海洋工程、节能与新能源汽车和防灾减灾等领域。上述领域中使用的复合材料结构结构件在工作过程中，常常受到外物的低速或高速冲击作用，因此在复合材料结构的安全设计中，必须考虑其在外物冲击作用下的损伤问题，包括损伤模式和扩展、材料性能的衰退及裂纹的产生及扩展过程。目前有关复合材料层板受冲击作用下的动态响应和损伤问题的研究还远没有金属材料完整和成熟，亟需进行深入的研究。但由于复合材料层板的各向异性和动态加载下的应力不均匀分布，导致层合结构的动态响应和失效过程非常复杂，难以利用肉眼或实验对损伤过程进行准确的监测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种复合材料层合板冲击响应建模方法，以解决现有技术中存在的技术...
【技术保护点】
1.一种复合材料层合板冲击响应建模方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：按照公式(1)计算Hertz接触刚度k
【技术特征摘要】
1.一种复合材料层合板冲击响应建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按照公式(1)计算Hertz接触刚度kc：
其中，Rp、Ep和vp分别表示冲头半径、弹性模量和泊松比，ET表示所述复合材料层合板的最外层板沿厚度方向的弹性摸量；
步骤二：获取所述复合材料层合板的压痕深度hc，并按照公式(2)计算所述复合材料层合板与冲击物之间的接触载荷Fimp：
步骤三：按照公式(3)和(4)，利用拉格朗日形式的光滑粒子动力学SPH离散方法，计算所述复合材料层合板的运动：
其中，U表示SPH粒子的线位移，Φ表示SPH粒子的角位移，W表示SPH方法的光滑函数，A表示SPH粒子所占据的面积，N、M和T分别表示板截面内单位长度的中面应力、弯矩和剪力，(·)i表示以xi处的粒子为变量函数，xj表示xi点支持域内一点，Nj表示xi点支持域内的粒子数，(·)j表示以xj处的粒子为变量的函数，(·)0表示初始未变形构型下的变量或函数，表示变量的加速度；
步骤四：按照公式(5)，计算冲头纵向加速度
其中，Mp表示冲头质量。
2.如权利要求1所述的复合材料层合板冲击响应建模方法，其特征在于，所述建模方法还包括：
步骤五：按照公式(6)计算参数Fi和Fij(i,j＝1,2,3)：
其中，Xt和Xc分别表示单层板在纤维方向上拉伸和压缩强度，Yt和Yc分别表示单层板在垂直于纤维方向上的拉伸和压缩强度，S表示单层板的面内剪切强度。
3.如权利要求2所述的复合材料层合板冲击响应建模方法，其特征在于，所述建模方法还包括：
步骤六...
【专利技术属性】
技术研发人员：李姣，林军，管延锦，王广春，赵国群，富芳艳，刘帅，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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