閉孔泡沫鋁夾層結構耐撞性研究（四十三）

4.3 結構失效機理分析（3）

通過分析發(fā)現(xiàn)，碳纖維夾層結構和玻璃纖維夾層結構的具備相似的沖擊失效機理，以CF-F2為例，通過其在不同沖擊速度下得到的載荷-位移曲線對比來看，如圖4.4(a)所示，當前速度范圍的應變率對此纖維增強夾層結構的機械響應影響不大，所以亦可以用不同沖擊速度下的試件最終破壞形式來分析其損傷失效機理，這與鋁合金夾層結構的分析方法類似。通過觀察發(fā)現(xiàn)，CF-F2的載荷-位移曲線和失效過程與AL-F2有很大地相似性，均存在兩個峰值載荷并且未出現(xiàn)面板與膠層失效分離。與AL-F2不同的是，由于CF-F2面板為脆性材料，其載荷達到第一次峰值載荷的位移要比AL-F2的小許多，并且CF-F2在第一階段的曲線更加接近線性增長；此外，前者在兩峰值載荷下降位置處，面板發(fā)生塑性斷裂，而后者發(fā)生脆性斷裂；由于兩者的第二階段皆以上下面板斷裂為界，所以此階段主要以泡沫芯層壓潰與芯層剪切吸能沖擊能量，通過對比兩者的第二階段，發(fā)現(xiàn)此階段兩者的位移長度基本一致。需要特別注意的是，由于CF-F2的下面板的破壞區(qū)域位置比上面板的更大，如圖4.4(b)所示，其第二峰值載荷甚至比第一峰值載荷更高。