碳纤维复合层合板

抗重复冲击损伤

该层合板在总能量相同、单次冲击能量不同的条件下，表现出不同的损伤失效行为，为设计抗重复冲击的复合材料结构提供了机理认识。

Du, Jinbo · Huanhuan, Zhao · 郝鹏 · Jialin, Cui · Wang, Han

Thin-Walled Structures 2026

具体参数

总冲击能量

{'zh': '30', 'en': '30'} J

技术优势

总吸收能更低

在总能量30 J下，采用10 J×3的多次冲击模式比30 J×1单次冲击模式的总吸收能更低，表明材料对多次冲击的吸能效率下降。

损伤形貌可预测

损伤形貌随单次冲击能量改变而规律性变化：在IED10/IED15下为细长线性带，在IED30下转变为花生状分布，有助于设计时预估损伤模式。

有限元模型可靠

采用Puck失效准则的高保真有限元模型与实验吻合良好，可用于预测不同能量分布下的损伤响应，减少试验成本。

应用场景

• 航空航天复合材料结构：用于评估重复低能量冲击（如工具掉落、碎石碰撞）下的累积损伤，指导结构可靠性与寿命设计。
• 抗冲击复合材料设计：根据能量分布对损伤模式的影响机制，优化层合板铺层与结构，提升抗多次冲击能力。
• 轻量化结构：在保持轻量化的同时，通过理解能量分布与损伤关系，提高结构的冲击容限。
• 航空蒙皮：为蒙皮在重复冲击（如冰雹、跑道碎片）下的损伤容限设计提供机理依据。