高过载条件下CFRP壳体演化行为的数值模拟

针对未来弹箭武器关键新材料部件所面临的高过载服役环境,通过LS–DYNA动力学分析软件建立了霍普金森压杆(SHPB)和碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)壳体的仿真模型,对CFRP壳体抗高速压缩性能进行了动态数值仿真。通过渐进损伤与最大应变控制的破坏准则,描述了复合材料壳体在高速压缩下的损伤失效行为,比较分析发现,模拟结果和试验结果具有较好的一致性。计算得出CFRP壳体的最大承载应力为634 MPa,试验所测得的最大应力为602 MPa(误差为5.4%),仿真得出的壳体损伤状态与试验结果相吻合,以加强环根部剪切破坏为主。