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        纖維金屬層板的靜力學(xué)性能測(cè)試與預(yù)測(cè)模型

        2017-12-20 11:13:12佟安時(shí)謝里陽(yáng)白恩軍白鑫張?jiān)娊?/span>王博文
        航空學(xué)報(bào) 2017年11期
        關(guān)鍵詞:層板靜力鋁合金

        佟安時(shí),謝里陽(yáng),白恩軍,白鑫,張?jiān)娊?,王博?/p>

        東北大學(xué) 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院,沈陽(yáng) 110819

        纖維金屬層板的靜力學(xué)性能測(cè)試與預(yù)測(cè)模型

        佟安時(shí),謝里陽(yáng)*,白恩軍,白鑫,張?jiān)娊。醪┪?/p>

        東北大學(xué) 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院,沈陽(yáng) 110819

        為研究纖維金屬層板(FML)的非線性變形行為和損傷機(jī)制,對(duì)GLARE2-2/1、GLARE2-3/2、GLARE3-2/1、GLARE3-3/2、GLARE6-2/1和GLARE6-3/2層板進(jìn)行了靜力拉伸測(cè)試,同時(shí)采用數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)技術(shù)觀測(cè)了GLARE2-3/2、GLARE3-3/2和GLARE6-3/2試樣的全場(chǎng)應(yīng)變,基于修正的經(jīng)典層板理論建立了考慮金屬層塑性和預(yù)浸料層損傷的理論本構(gòu)模型,模擬預(yù)測(cè)了GLARE層板的軸向彈性模量、斷裂強(qiáng)度和應(yīng)力-應(yīng)變曲線,與測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。對(duì)經(jīng)歷載荷作用的試樣,采用腐蝕去層的方法研究了內(nèi)部預(yù)浸料層的損傷。結(jié)果顯示:鋪層增加后受損傷預(yù)浸料層的性能退化更多,采用DIC技術(shù)能夠有效檢測(cè)靜力拉伸載荷下GLARE試樣內(nèi)預(yù)浸料層的損傷,理論模型方法能夠很好地模擬GLARE試樣的靜力拉伸試驗(yàn)過程。

        纖維金屬層板(FML); 修正的經(jīng)典層板理論; 應(yīng)力-應(yīng)變曲線; 損傷機(jī)制; 數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)技術(shù); 無(wú)損檢測(cè)

        纖維金屬層板(Fiber Metal Laminate, FML)是一種由金屬層和纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層交替鋪設(shè)后,在一定溫度和壓力下固化而成的一種層間混雜材料。具有優(yōu)異的疲勞損傷容限性能、耐沖擊、耐腐蝕、高阻燃性以及易加工成型[1-3]等優(yōu)點(diǎn),是飛機(jī)蒙皮的理想材料。

        纖維金屬層板作為飛機(jī)的蒙皮材料,對(duì)其靜力學(xué)性能和損傷機(jī)制的研究是十分必要的。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此做了大量的研究工作。Chen和Sun[4]對(duì)ARALL2-3/2進(jìn)行了多角度的靜力拉伸測(cè)試;Xia等[5]對(duì)CRALL進(jìn)行了應(yīng)變速率為0.001、300、600和1 200 s-1的靜力拉伸測(cè)試;Kawai等[6]對(duì)GLARE2-3/2進(jìn)行了多角度的靜力拉伸測(cè)試;Wu和Yang[7]對(duì)GLARE4-3/2和GLARE5-2/1進(jìn)行了靜力拉伸測(cè)試;Carrillo和Cantwell[8]通過對(duì)改變?cè)嚇映叽纾芯苛死w維金屬層板的尺寸效應(yīng);Rajkumar等[9]對(duì)玻璃纖維與碳纖維混合的多種纖維金屬層板進(jìn)行了速度為1、2和3 mm/min的靜力拉伸測(cè)試;馬宏毅等[10]對(duì)纖維單向鋪設(shè)和正交鋪設(shè)的兩種玻璃纖維鋁合金板進(jìn)行了靜力拉伸測(cè)試;廖建等[11]以一種國(guó)產(chǎn)的玻璃纖維金屬層板為原材料,測(cè)試了加載角度對(duì)其靜力拉伸性能的影響;王時(shí)玉[12]對(duì)單向含膠結(jié)層和不含膠層的兩種玻璃纖維鋁合金板進(jìn)行了靜力拉伸測(cè)試;王亞杰等[13]對(duì)兩組不同鋪層次序的玻璃纖維-鋁合金板進(jìn)行了靜力拉伸測(cè)試,并依據(jù)聲發(fā)射數(shù)據(jù)和試件損傷失效形貌照片分析了試件的拉伸損傷進(jìn)程;楊文珂[14]研究了纖維的鋪排角度、組分的體積分?jǐn)?shù)、組分的種類和混層纖維對(duì)纖維金屬層板的靜力拉伸性能的影響。目前,系統(tǒng)地研究GLARE層板靜力拉伸性能、損傷機(jī)制和模型預(yù)測(cè)的文獻(xiàn)還比較有限。

        本文對(duì)GLARE2-2/1、GLARE2-3/2、GLARE3-2/1、GLARE3-3/2、GLARE6-2/1和GLARE6-3/2層板進(jìn)行了靜力拉伸測(cè)試,同時(shí)采用數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)技術(shù)觀測(cè)了GLARE2-3/2、GLARE3-3/2和GLARE6-3/2層板的全場(chǎng)應(yīng)變,據(jù)此分析了GLARE層板的損傷機(jī)制,并與腐蝕去層結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,另外建立了考慮金屬層塑性和預(yù)浸料層損傷的宏觀理論模型,預(yù)測(cè)了GLARE層板的彈性模量和拉伸強(qiáng)度,模擬了GLARE層板的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,與測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。

        1 理論模型

        平面應(yīng)力下變形協(xié)調(diào)的纖維金屬層板的本構(gòu)關(guān)系為

        dN=Adε

        (1)

        式中:dN為單位長(zhǎng)度上的平面內(nèi)力增量,dN=Hdσ,H為層板厚度,dσ為單位長(zhǎng)度上的應(yīng)力增量;dε為單位長(zhǎng)度上的平面應(yīng)變?cè)隽?;A為層合板的剛度矩陣,其表達(dá)式為

        A=nAlQAlhAl+ncQchc

        (2)

        其中:nAl和nc分別為金屬層和預(yù)浸料層的層數(shù);hAl和hc分別為金屬層和預(yù)浸料層的厚度;QAl和Qc分別為金屬層和預(yù)浸料層的剛度矩陣。

        假設(shè)GLARE層板中預(yù)浸料層為各向異性彈塑性材料,線彈性狀態(tài)下的本構(gòu)關(guān)系為

        dσc=Qcdεc

        (3)

        (4)

        假設(shè)GLARE中鋁合金層為各向同性彈塑性材料,滿足Prandtl-Reuss彈塑性理論。增量形式的本構(gòu)方程為

        dεAl=SAldσAl

        (5)

        鋁合金層的柔度矩陣分量SAl的形式為

        (6)

        式中:σy為單向應(yīng)力狀態(tài)下鋁合金層的屈服強(qiáng)度;σe為Von Mises應(yīng)力,其表達(dá)式為

        (7)

        (8)

        (9)

        (10)

        (11)

        (12)

        式中:E和ET分別為鋁合金層的彈性模量和硬化模量。

        綜上,得到描述GLARE層板變形行為的本構(gòu)方程為

        (13)

        目前,根據(jù)式(13)、式(6)和式(4)可計(jì)算預(yù)浸料層無(wú)損傷時(shí)GLARE層板的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。但當(dāng)載荷與纖維之間的角度大于5°時(shí),預(yù)浸料層在最終斷裂前會(huì)有微裂紋等損傷出現(xiàn),將會(huì)降低層板的承載能力[6]。因此在模擬過程中需要正確地考慮,否則將會(huì)有較大的誤差出現(xiàn)[15]。Tay[16]、Tan[17-18]、Camanho[19]、Irhirane[20]、Cortés[21]和Iaccarino[22]等就一些類型的復(fù)合層板或纖維金屬層板研究時(shí),提出了多種靜力下復(fù)合層板的剛度退化模型。但就GLARE層板而言,由于組分材料間的作用關(guān)系復(fù)雜,一些損傷機(jī)制尚不十分清楚,如鋪層層數(shù)增加的影響難以在理論模型中直接體現(xiàn)。因此,仍需要進(jìn)一步的研究。

        2 試驗(yàn)測(cè)試

        2.1 材料及試樣

        測(cè)試用的GLARE層板由S4/SY-14預(yù)浸料層和2024-T3鋁合金層交替鋪設(shè)而成,鋪層順序見表1,Al表示鋁合金層,平均厚度為0.245 mm,0、±45、90表示預(yù)浸料層及鋪設(shè)方向,平均厚度為0.3 mm,組分材料的力學(xué)性能如表2所示。試樣的幾何形狀和尺寸如圖1所示,總長(zhǎng)L=270 mm、標(biāo)距段長(zhǎng)LG=160 mm、寬W=15 mm,滿足ASTM D-3039標(biāo)準(zhǔn)。為防止加載

        表1 GLARE層板類型Table 1 Type of GLARE laminates

        表2GLARE層板的成分及基本性能

        Table2AppliedpropertyparametersofallconstituentsinGLARElaminates

        圖1 試樣的形狀及尺寸Fig.1 Geometry and dimensions of specimen

        過程中試樣在夾持處破壞,兩端貼有鋁合金加強(qiáng)片,厚度為0.25 mm。

        2.2 數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)

        DIC技術(shù)是一種無(wú)接觸和無(wú)損傷的圖像評(píng)估技術(shù),能夠有效追蹤變形材料的表面位移[23]。它的工作原理是[24]:試驗(yàn)初始先由電荷耦合組件(CCD)相機(jī)采集變形前的圖像作為參考對(duì)象,然后再施加一定載荷采集變形后的圖像,通過監(jiān)測(cè)對(duì)比兩張圖像中給定網(wǎng)格點(diǎn)的位移變化即可得到試樣在該載荷下的變形,根據(jù)變形的不同能夠確定試樣內(nèi)部的損傷情況。相比于超聲C掃描和腐蝕去層法等其他測(cè)量方法,DIC技術(shù)被認(rèn)為是一種最為快速有效的無(wú)損檢測(cè)手段。這種測(cè)試方法不受限于試樣形式、采集圖像數(shù)量、網(wǎng)格大小和形狀,在試驗(yàn)過程中能隨時(shí)采集損傷狀態(tài),獲得內(nèi)部損傷的形式及變化過程,并且操作簡(jiǎn)單、使用方便,因此在測(cè)量纖維金屬層板的損傷機(jī)制上具有良好的應(yīng)用前景。

        2.3 試驗(yàn)測(cè)試過程

        靜力拉伸測(cè)試在島津靜力拉伸試驗(yàn)機(jī)(SHIMADZU 300 kN)上進(jìn)行,采用應(yīng)變控制,加載速度為2 mm/min。試驗(yàn)測(cè)試用的DIC設(shè)備為ARAMIS 4M由德國(guó)GOM公司生產(chǎn)[25],拉伸過程中采用均勻拍照的方式采樣,每根試件至少拍攝30張照片。試驗(yàn)結(jié)束后,采用4%的氫氧化鈉溶液腐蝕去除GLAER層板中的鋁合金層。

        3 結(jié)果和討論

        3.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線

        圖2中,給出了GLARE2-2/1、GLARE2-3/2、GLARE3-2/1、GLARE3-3/2、GLARE6-2/1和GLARE6-3/2層板在拉伸載荷下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。

        圖2(a)中,GLARE2-2/1和GLARE2-3/2層板的應(yīng)力-應(yīng)變曲線接近于雙線性,起始偏轉(zhuǎn)應(yīng)力約為最終斷裂強(qiáng)度的1/5,GLARE2-2/1層板的線彈性階段主要在0.234%的軸向應(yīng)變內(nèi),相應(yīng)軸向應(yīng)力為152.18 MPa,GLARE2-3/2試樣線彈性階段主要發(fā)生在0.277%的軸向應(yīng)變范圍內(nèi),相應(yīng)的軸向應(yīng)力為166.67 MPa,再次穩(wěn)定階段GLARE2-3/2層板的斜率反而高于GLARE2-2/1層板,原因是此時(shí)主要承載的0°方向預(yù)浸料層的比例更高。

        圖2 GLARE層板在單軸拉伸載荷下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線Fig.2 Stress-strain curves of GLARE laminates under uniaxial tensile load

        圖2(b)中,GLARE3-2/1和GLARE3-3/2層板的應(yīng)力-應(yīng)變曲線同樣接近于雙線性,曲線發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)的起始應(yīng)力約為最終斷裂強(qiáng)度的1/3,GLARE3-2/1層板線彈性階段主要在0.279%軸向應(yīng)變內(nèi),相應(yīng)軸向應(yīng)力為152.18 MPa,GLARE3-3/2層板線彈性階段主要發(fā)生在0.255%的軸向應(yīng)變內(nèi),相應(yīng)的軸向應(yīng)力為136.66 MPa,與GLARE2層板的關(guān)系相反,再次穩(wěn)定階段兩條曲線斜率基本相同,表明金屬層屈服后GLARE3-3/2層板內(nèi)90°預(yù)浸料層的承載能力下降更多。

        圖2(c)中,GLARE6-2/1和GLARE6-3/2層板的應(yīng)力-應(yīng)變曲線發(fā)生偏轉(zhuǎn)的過程相對(duì)以上兩種層板更為平緩,起始偏轉(zhuǎn)應(yīng)力約為最終斷裂強(qiáng)度的2/5,GLARE6-2/1層板線彈性階段主要在0.255%的軸向應(yīng)變內(nèi),相應(yīng)軸向應(yīng)力為124.94 MPa,GLARE6-3/2層板線彈性階段發(fā)生在0.267%的軸向應(yīng)變內(nèi),相應(yīng)的軸向應(yīng)力為122.27 MPa,再次穩(wěn)定階段兩條曲線斜率變化基本相同,表明GLARE6-3/2層板中+45°/-45°預(yù)浸料層的承載能力下降更多。

        3.2 應(yīng)變?cè)茍D

        GLARE2-3/2試樣最終斷裂前的軸向和橫向應(yīng)變?cè)茍D以及試樣內(nèi)A、B和C3個(gè)不同位置處的軸向和橫向應(yīng)變變化過程如圖3所示。圖3(a1)和圖3(a2)中,GLARE2-3/2試樣的軸向和橫向應(yīng)變?cè)茍D都基本均勻,表明預(yù)浸料層中沒有明顯損傷發(fā)生;圖3(a3)中,A、B和C3個(gè)不同位置處的軸向應(yīng)變?cè)诩虞d過程中始終保持一致,無(wú)瞬時(shí)變化出現(xiàn),約在1.8%的軸向應(yīng)變后試樣邊界處有小的損傷發(fā)生。

        GLARE3-3/2試樣最終斷裂前的軸向和橫向應(yīng)變?cè)茍D以及試樣內(nèi)D、E和F3個(gè)不同位置處的軸向和橫向應(yīng)變變化過程如圖3(b)所示。圖3(b1)和圖3(b2)中,GLARE3-3/2層板內(nèi)存在均勻的橫向條紋狀損傷,試樣邊界處受到了更大的橫向力;圖3(b3)中,約在2%的軸向應(yīng)變附近試樣的軸向性能有瞬時(shí)的退化出現(xiàn),邊界處從起始加載階段就受到了更大的橫向應(yīng)力的作用。

        GLARE6-3/2試樣最終斷裂前的軸向和橫向應(yīng)變?cè)茍D以及試樣內(nèi)G、H和I3個(gè)不同位置處的軸向和橫向應(yīng)變變化過程,如圖3(c)所示。圖3(c1)和圖3(c2)中,GLARE6-3/2層板內(nèi)預(yù)浸料層中存在±45°方向均勻的基體微裂紋等損傷,邊界處受到的橫向應(yīng)力與GLARE3-3/2試樣的相反;圖3(c3)中, 2%軸向應(yīng)變附近試樣的軸向性能有緩慢退化發(fā)生,此時(shí)試樣邊界處的橫向應(yīng)變開始低于試樣中間處,另外在5%和7%兩個(gè)軸向應(yīng)變附近試樣的軸向和橫向性能都有瞬時(shí)的退化發(fā)生。

        圖3 GLARE2-3/2、GLARE3-3/2和GLARE6-3/2試樣失效前階段的軸向應(yīng)變(εx)和橫向應(yīng)變(εy)云圖及 不同位置處的應(yīng)變變化過程Fig.3 Surface longitudinal strain (εx) and transverse strain (εy) fields of representative GLARE2-3/2,GLARE3-3/2 and GLARE6-3/2 specimens at stage before failure and strain change during loading at different position

        3.3 腐蝕去層結(jié)果

        圖4 預(yù)浸料層的損傷形式Fig.4 Damage characteristics of glass/epoxy prepreg

        腐蝕去除GLARE2-2/1、GLARE2-3/2、GLARE3-2/1、GLARE3-3/2、GLARE6-2/1和GLARE6-3/2層板的鋁合金層,觀測(cè)到的預(yù)浸料層的損傷形式如圖4所示。圖4(a)中,GLARE2-2/1層板內(nèi)0°方向預(yù)浸料層整體破碎;圖4(b)中,GLARE2-3/2層板內(nèi)0°方向預(yù)浸料層局部拉伸斷裂;圖4(c)中,GLARE3-2/1層板內(nèi)0°方向預(yù)浸料層的損傷形式為纖維斷裂和拔出,90°方向預(yù)浸料層中存在大量的基體微裂紋;圖4(d)中,GLARE3-3/2層板內(nèi)90°方向預(yù)浸料層中基體裂紋的寬度小于GLARE3-2/1層板;圖4(e)中,GLARE6-2/1層板內(nèi)±45°方向預(yù)浸料層中存在基體微裂紋,斷口處損傷的形式主要為基體剪切斷裂;圖4(f)中,GLARE6-3/2層板內(nèi)預(yù)浸料層中基體裂紋的寬度大于GLARE6-2/1層板,斷口處損傷形式還包含了一定的纖維拉伸斷裂。

        3.4 模型分析

        根據(jù)第1節(jié)所建立的理論模型采用數(shù)值迭代的方法求解,得到GLARE2-2/1、GLARE2-3/2、GLARE3-2/1、GLARE3-3/2、GLARE6-2/1和GLARE6-3/2層板的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(見圖2)。結(jié)果顯示:理論模型方法能夠很好地模擬GLARE層板的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。而根據(jù)試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)矯正得到的模型參數(shù),包括金屬層屈服強(qiáng)度數(shù)據(jù)和預(yù)浸料層剛度退化數(shù)據(jù)如表3所示。結(jié)果顯示:當(dāng)GLARE層板的靜力拉伸性能由預(yù)浸料層控制時(shí),模擬過程中需要采用的金屬層屈服強(qiáng)度數(shù)據(jù)更接近于彈性極限;而當(dāng)GLARE層板的靜力拉伸性能由金屬層控制時(shí),模擬過程中需要采用的金屬層屈服強(qiáng)度數(shù)據(jù)要更接近屈服極限;模擬GLARE3-3/2層板的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系時(shí)需要考慮90°預(yù)浸料層的損傷,模擬GLARE3-2/1層板時(shí)不需要考慮;模擬GLARE6-2/1和GLARE6-3/2層板的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系時(shí)需要考慮基體拉伸斷裂和剪切斷裂兩種失效模式;鋪層增加使受損傷預(yù)浸料層的性能退化更多。

        由于GLARE層板的損傷機(jī)制復(fù)雜,要精確定義失效準(zhǔn)則是非常困難的。本文假設(shè)當(dāng)0°方向預(yù)浸料層滿足最大應(yīng)力準(zhǔn)則時(shí)GLARE2-2/1、GLARE2-3/2、GLARE3-2/1和GLARE3-3/2層板最終斷裂,當(dāng)滿足最大應(yīng)變準(zhǔn)則時(shí)GLARE6-2/1和GLARE6-3/2層板最終斷裂。

        彈性模量和拉伸強(qiáng)度的模型預(yù)測(cè)結(jié)果和測(cè)試結(jié)果如表4和表5所示。結(jié)果顯示:彈性模量的模型預(yù)測(cè)結(jié)果和測(cè)試結(jié)果接近,最大誤差絕對(duì)值小于3%;拉伸強(qiáng)度的預(yù)測(cè)結(jié)果與測(cè)試結(jié)果的最大誤差絕對(duì)值小于5%。

        表3 屈服強(qiáng)度、剛度退化和失效準(zhǔn)則Table 3 Yield strength, stiffness degradation and failure criteria

        表4 GLARE層板彈性模量的理論值和測(cè)試值

        表5 GLARE層板拉伸強(qiáng)度的理論值與測(cè)試值

        4 結(jié) 論

        1) 不同鋪層類型GLARE層板的應(yīng)力-應(yīng)變曲線在發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)變并不相同,主要集中在0.24%~0.28%軸向應(yīng)變之內(nèi)。

        2) 根據(jù)DIC技術(shù)獲得的GLARE層板最終斷裂前的應(yīng)變?cè)茍D能夠確定試樣內(nèi)部預(yù)浸料層的損傷形式;根據(jù)不同位置處的應(yīng)變變化過程,能夠深入認(rèn)識(shí)試樣的邊界效應(yīng)和瞬時(shí)的性能變化。

        3) 采用理論模型法能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)GLARE層板的軸向彈性模量和拉伸強(qiáng)度。

        4) 在模擬GLARE層板的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系時(shí),需要假定預(yù)浸料層為彈塑性各向異性材料;當(dāng)鋪層類型改變時(shí),需要采用不同的金屬層屈服強(qiáng)度數(shù)據(jù);當(dāng)鋪層層數(shù)增加時(shí)需要考慮預(yù)浸料層的性能退化更多。

        [1] 郭亞軍, 吳學(xué)仁. 纖維金屬層板疲勞裂紋擴(kuò)速率與壽命預(yù)測(cè)的唯像模型[J]. 航空學(xué)報(bào), 1998, 19(3): 275-282.

        GUO Y J,WU X R. Phenomenological model for predicting fatigue crack growth in fiber reinforced metal laminates[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 1998, 19(3): 275-282 (in Chinese).

        [2] 陳琪, 關(guān)志東, 黎增山. GLARE層板性能研究進(jìn)展[J]. 科技導(dǎo)報(bào), 2013, 31(7): 50-56.

        CHEN Q, GUAN Z D, LI Z S. Review of GLARE technology[J]. Technology Review, 2013, 31(7): 50-56 (in Chinese).

        [3] 孟維迎, 謝里陽(yáng), 劉建中, 等. 玻璃纖維增強(qiáng)鋁鋰合金層板單峰過載疲勞壽命性能對(duì)比研究[J]. 航空學(xué)報(bào), 2016, 37(5): 1536-1543.

        MENG W Y, XIE L Y, LIU J Z, et al. Contrast study on fatigue life performance of glass fiber reinforced Al-Li alloy laminates under unimodal overload[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2016, 37(5): 1536-1543 (in Chinese).

        [4] CHEN J L, SUN C T. Modeling of orthotropic elastic-plastic properties of ARALL laminates[J]. Composites Science & Technology, 1989, 36(4): 321-337.

        [5] XIA Y, WANG Y, ZHOU Y, et al. Effect of strain rate on tensile behavior of carbon fiber reinforced aluminum laminates[J]. Materials Letters, 2007, 61(1): 213-215.

        [6] KAWAI M, MORISHITA M, TOMURA S, et al. Inelastic behavior and strength of fiber-metal hybrid composite: Glare[J]. International Journal of Mechanical Sciences, 1998, 40(2-3): 183-198.

        [7] WU G, YANG J M. Analytical modelling and numerical simulation of the nonlinear deformation of hybrid fibre metal laminates[J]. Modelling & Simulation in Materials Science & Engineering, 2005, 13(3): 413-425.

        [8] CARRILLO J G, CANTWELL W J. Scaling effects in the tensile behavior of fiber-metal laminates[J]. Composites Science & Technology, 2007, 67(7): 1684-1693.

        [9] RAJKUMAR G R, KRISHNA M, NARASIMHAMURTHY H N, et al. Investigation of tensile and bending behavior of aluminum based hybrid fiber metal laminates[J]. Procedia Materials Science, 2014(5): 60-68.

        [10] 馬宏毅, 李小剛, 李宏運(yùn). 玻璃纖維-鋁合金層板的拉伸和疲勞性能研究[J]. 材料工程, 2006(7): 61-64.

        MA H Y, LI X G, LI H Y. Tension and fatigue properties of glass fiber reinforced aluminumlaminates[J]. Journal of Materials Engineering, 2006(7): 61-64 (in Chinese).

        [11] 廖建, 曹增強(qiáng), 代瑛, 等. GLARE層板偏軸拉伸性能[J]. 塑性工程學(xué)報(bào), 2007, 14(5): 67-70.

        LIAO J, CAO Z Q, DAI Y, et al. The off-axis properties ofGLRAE plates[J]. Journal of Plasticity Engineering, 2007, 14(5): 67-70 (in Chinese).

        [12] 王時(shí)玉. 纖維金屬層板的制備及力學(xué)性能研究[D]. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2012: 9-28.

        WANG S Y. Preparation and mechanical properties of fiber metallaminates[D].Harbin: Harbin Institute of Technology, 2012: 9-28 (in Chinese).

        [13] 王亞杰, 王波, 張龍, 等. 玻璃纖維-鋁合金正交層板的拉伸性能研究[J]. 材料工程, 2015, 43(9): 60-65.

        WANG Y J, WANG B, ZHANG L, et al. Tensile properties of glass giber reinforced aluminum orthorhombiclaminate[J]. Journal of Materails Engineering, 2015, 43(9): 60-65 (in Chinese).

        [14] 楊文珂. Glare 纖維金屬層合板的機(jī)械性能仿真分析及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 長(zhǎng)春: 吉林大學(xué), 2016: 51-93.

        YANG W K. Experimental and numerical simulation on mechanical properties of glare fiber metal laminates[D]. Changchun: Jilin University, 2016: 51-93 (in Chinese).

        [15] RAO P M, SUBBA RAO V. Estimating the failure strength of fiber metal laminates by using a hybrid degradation model[J]. Journal of Reinforced Plastics & Composites, 2010, 29(20): 3058-3063.

        [16] TAY T E, LIU G, TAN V B C, et al. Progressive failure analysis of composites[J]. Journal of Composite Materials, 2008, 42(18): 1921-1966.

        [17] TAN S C, PEREZ J. Progressive failure of laminated composites with a hole under compressive loading[J]. Journal of Reinforced Plastics & Composites, 1993, 12(10): 1043-1057.

        [18] TAN S C. A Progressive failure model for composite laminates containing openings[J]. Journal of Composite Materials, 1991, 25(5): 556-577.

        [19] CAMANHO P P. A progressive damage model for mechanically fastened Joints in composite laminates[J]. Journal of Composite Materials, 1999, 33(24): 2248-2280.

        [20] IRHIRANE E H, ECHAABI J, ABOUSSALEH M, et al. Matrix and fibre stiffness degradation of a quasi-isotrope graphite epoxy laminate under flexural bending test[J]. Journal of Reinforced Plastics & Composites, 2009, 28(2): 201-223.

        [21] CORTéS P, CANTWELL W J. The prediction of tensile failure in titanium-based thermoplastic fibre-metal laminates[J]. Composites Science & Technology, 2006, 66(13): 2306-2316.

        [22] IACCARINO P, LANGELLA A, CAPRINO G. A simplified model to predict the tensile and shear stress-strain behaviour of fibre glass/aluminium laminates[J]. Composites Science & Technology, 2007, 67(9): 1784-1793.

        [23] PAN B, QIAN K, XIE H, et al. Topical review: Two-dimensional digital image correlation for in-plane displacement and strain measurement: A review[J]. Measurement Science & Technology, 2009, 20(6): 152-154.

        [24] HOULT N A, TAKE W A, LEE C, et al. Experimental accuracy of two dimensional strain measurements using digital image correlation[J]. Engineering Structures, 2013, 46(46): 718-726.

        [25] SOUSA A M R, XAVIER J, VAZ M, et al. Cross-correlation and differential technique combination to determine displacement Fields[J]. Strain, 2011, 47(S2): 87-98.

        Testandpredictionmodelofstaticspropertyoffibermetallaminates

        TONGAnshi,XIELiyang*,BAIEnjun,BAIXin,ZHANGShijian,WANGBowen

        SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation,NortheasternUniversity,Shenyang110819,China

        ToinvestigatethenonlineartensileresponseandfracturebehaviorofFiberMetalLaminates(FMLs),testsofstatictensileofGLARE2-2/1,GLARE2-3/2,GLARE3-2/1,GLARE3-3/2,GLARE6-2/1andGLARE6-3/2laminateswerecarriedout.DigitalImageCorrelation(DIC)techniqueswereemployedtoobservethefull-fieldstrainofGLARE2-3/2,GLARE3-3/2,andGLARE6-3/2laminatesduringloading.Ananalyticalconstitutivemodelbasedonamodifiedclassicallaminationtheory,whichconsidersboththeelastic-plasticbehaviorofthealuminiumalloyandthedamageprocessofprepreglayers,areproposedtopredicttheelasticitymodulus,tensilestrengthandstress-strainresponseofGLARElaminates.Thepredictionresultsarecomparedwiththetestresults.Toidentifythedamagecharacteristicsoftheglass/epoxyprepreglayer,thealuminiumlaysofthefracturespecimenswereremovedbythechemicalmethod.Theresultsshowthattheperformanceoftheinjuredprepreglayerswilldecreasewiththeincreaseofthenumberoftheply.TheDICtechniquecanbeusedtodetecteffectivelythedamageoftheprepreglayersinGLARElaminatesundertensileloading.Goodagreementcanbeobtainedbetweenmodelpredictionsandtestresults.

        Fiber-MetalLaminate(FML);modifiedclassicallaminationtheory;stress-straincurve;damagemechanism;DigitalImageCorrelation(DIC)technique;non-destructivetesting

        2017-02-27;Revised2017-04-18;Accepted2017-05-18;Publishedonline2017-06-231023

        URL:http://hkxb.buaa.edu.cn/CN/html/20171119.html

        NationalNaturalScienceFoundationofChina(51335003)

        .E-maillyxie@mail.neu.edu.cn

        http://hkxb.buaa.edu.cnhkxb@buaa.edu.cn

        10.7527/S1000-6893.2017.221193

        V257

        A

        1000-6893(2017)11-221193-09

        2017-02-27;退修日期2017-04-18;錄用日期2017-05-18;< class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間

        時(shí)間:2017-06-231023

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        國(guó)家自然科學(xué)基金(51335003)

        .E-maillyxie@mail.neu.edu.cn

        佟安時(shí),謝里陽(yáng),白恩軍,等.纖維金屬層板的靜力學(xué)性能測(cè)試與預(yù)測(cè)模型J. 航空學(xué)報(bào),2017,38(11):221193.TONGAS,XIELY,BAINJ,etal.TestandpredictionmodelofstaticspropertyoffibermetallaminatesJ.ActaAeronauticaetAstronauticaSinica,2017,38(11):221193.

        (責(zé)任編輯:徐曉)

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