低速冲击碳纤维增强铝合金层合板力学响应

基于ABAQUS/Explicit建立低速冲击碳纤维增强铝合金(CFRP/Al)层合板有限元模型。采用Johnson-Cook本构模型模拟铝合金蒙皮力学行为，使用材料子程序VUMAT定义3D Hashin准则，以此判定碳纤维增强复合材料层内失效，Cohesive单元模拟层间胶粘层分离与分层损伤。模拟结果表明，铝合金蒙皮可以有效提高碳纤维增强基复合材料抗冲击性能，并且随着蒙皮厚度增加，CFRP/Al层合板变形量、接触力峰值会有所增大，吸能量和剩余冲击能占比有所减小；随着冲击能增加，层合板变形量、吸能量、接触力峰值、剩余冲击能占比皆呈增大趋势。