【正文】 最后，再次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中幫助過(guò)我的每一位老師和同學(xué)，以及在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中被我引用或參考的文獻(xiàn)的作者。本人要感謝范紅青老師指導(dǎo)本人使用微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。本論文從選題到完成，每一步都是在謝老師的指導(dǎo)下完成的，傾注了謝老師大量的心血。謝老師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文29 5 參考文獻(xiàn)[1]陳華輝,鄧海金，李明等現(xiàn)代復(fù)合材料[M]. 北京中國(guó)物資出版社 , 1998 .[2]沈觀林,[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2022: 1112.[3]牛春勻(美). 實(shí)用飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造[M].程小全 ,:航空工業(yè)出版社,2022. [4]王士杰. 復(fù)合材料力學(xué)導(dǎo)引[M]. 重慶: 重慶大學(xué)出版社, 1987.[5]Takeda N, Serakowski RL, Malvern LE. Transverse crack in Glass/Epoxy crossply laminates impacted by projectiles[J]. Journal of Material Science, 1981, 16: 20222022.[6]Joshi SP, Sun CT. Impact induced fracture in a laminated posites[J]. Journal of Material Science, 1985, 19: 5166.[7]Delbrey J, Database of mechanical properties of textile posites[R]. 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FRP/金屬混雜層合板低速?zèng)_擊損傷數(shù)值分析 [D].武漢:華中科技大學(xué),碩士學(xué)位論文,2022。南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文28 4 結(jié)論本論文采用手糊成型制作復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行了沖擊損傷測(cè)試和機(jī)理分析，得出以下結(jié)論：（1）在泡沫夾層結(jié)構(gòu)發(fā)泡度相同的情況下，增加復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)中玻纖的含量，會(huì)使得復(fù)合材料泡沫夾層的剛度增加，能夠有效地提高材料的抗沖擊性能。當(dāng)沖擊高度的增加，沖擊能量的變大，試樣中的泡沫夾層結(jié)構(gòu)受沖擊的能量超過(guò)其本身允許的損傷容限時(shí)，泡沫夾層結(jié)構(gòu)對(duì)整個(gè)復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)并不能起到良好的保護(hù)作用。而隨著玻纖含量的增加，試樣剛度增大，彈性性能增加，但由于試樣受到?jīng)_擊時(shí)，試樣中的泡沫夾層結(jié)構(gòu)能夠有效地提高材料的抗沖擊性。圖 33 為六層玻纖含量沖擊壓縮損失率相關(guān)曲線圖（B、C、D、E、F 五條曲線分別表示復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)在受到 、 能量沖擊的情況下，隨著泡沫夾層結(jié)構(gòu)發(fā)泡度的增加其沖擊后壓縮強(qiáng)度損失率不同的五條變化曲線圖） 圖 33 試樣沖擊前后壓縮強(qiáng)度損失率變化曲線圖 圖 34 為八層玻纖含量沖擊壓縮損失率相關(guān)曲線圖（B、C、D 、E、F 五條曲線分別表示復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)在受到 、 、 能量沖擊的情況下，隨著泡沫夾層結(jié)構(gòu)發(fā)泡度的增加其沖擊后壓縮強(qiáng)度損失率不同的五條變化曲線圖） 沖擊后壓縮強(qiáng)度/KPa 壓縮強(qiáng)度損失率/%1387 側(cè)壓力 max（N ） 沖擊后壓縮強(qiáng)度/KPa 壓縮強(qiáng)度損失率/%144220892597305410183452南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文27 圖 34 試樣沖擊前后壓縮強(qiáng)度損失率變化曲線圖根據(jù)圖 33 和圖 34 可知，其中 6 層玻纖含量的復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)試樣和8 層玻纖含量的復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)試樣發(fā)泡度為 100%時(shí)的沖擊后壓縮強(qiáng)度損失率是所有試樣中最小的，其沖擊壓縮強(qiáng)度損失率分別為 %和 %。沖擊后剩余壓縮強(qiáng)度越大，表明試樣的耐沖擊性能越好，反之亦然。這是因?yàn)樵诎l(fā)泡度相同的情況下增加復(fù)合材料泡沫夾層中玻纖的含量，復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)的剛度變大，彈性性能增大，受到?jīng)_擊時(shí)復(fù)合材料泡沫夾層內(nèi)部結(jié)構(gòu)地缺陷減小，超聲檢測(cè)波普?qǐng)D上的波峰也隨之變小。這是因?yàn)榕菽瓓A層結(jié)構(gòu)的發(fā)泡度增加，使得泡沫夾層結(jié)構(gòu)的密度變大，能夠有效地吸收沖擊時(shí)產(chǎn)生的能量，對(duì)復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)起到良好的保護(hù)作用，減小了復(fù)合材料泡沫夾層內(nèi)部地沖擊損傷，因此超聲檢測(cè)波普?qǐng)D上的波峰就會(huì)減小。由 圖 3可看出，與沖擊前試樣相比，沖擊后的試樣超聲檢測(cè)波幅更大，表明試樣中存在損傷，并且波峰越高，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷越大。故而，檢測(cè)出的波形起伏大，波峰高。故而，檢測(cè)出的波形比較平緩，波峰低。因此我們可以通過(guò)觀察超聲檢測(cè)探傷儀發(fā)射出的超聲波及反射回來(lái)的超聲波形成的波形圖來(lái)判斷復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)的損傷程度。當(dāng)超聲探傷儀的探頭發(fā)射出某一特定頻率的超聲波時(shí)，該波在試樣內(nèi)傳播，由于試樣內(nèi)部是非均質(zhì)的，而該波在通過(guò)試樣內(nèi)兩相的界面時(shí)會(huì)發(fā)生折射、散射和反射現(xiàn)象，但是波幅小。從破壞后的試樣側(cè)邊進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)大部分鋪層已發(fā)生斷裂。試樣在受壓過(guò)程中，分層擴(kuò)展時(shí)試樣內(nèi)會(huì)發(fā)出響聲，當(dāng)載荷較低時(shí)，后表面會(huì)出現(xiàn)局部屈曲。在復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)沖擊后壓縮試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，所有試樣的破壞均起始于試樣的沖擊點(diǎn)位置，即試樣最薄弱的區(qū)域，沿著垂直于載荷的方向破壞。南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文19 復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)的壓縮試驗(yàn) 試樣正面俯視圖 試樣側(cè)面俯視圖圖 05 壓縮試驗(yàn)試樣示意圖本論文用復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)沖擊后的剩余壓縮強(qiáng)度變化表示其抗沖擊性能的優(yōu)異。（7）進(jìn)行探傷檢測(cè)。（5）調(diào)節(jié)“深度”旋鈕，把“微調(diào)”控制旋鈕調(diào)到零位；把“粗調(diào)”控制旋鈕調(diào)到和試件厚度范圍相當(dāng)?shù)臋n數(shù)；適當(dāng)調(diào)節(jié)“微調(diào)”旋鈕，以便讀數(shù)。（3）調(diào)節(jié)探傷儀的“輝度” 、 “聚焦” 、 “掃描水平和垂直位置”旋鈕，并使起始波的前沿對(duì)準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)。南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文18圖 03 CTS26A 超聲探傷儀圖 04 液浸法檢測(cè)示意圖具體操作步驟如下：（1）把探傷儀接上穩(wěn)壓電源，閉合儀器面板上的電源開(kāi)關(guān)。圖 02 落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī) 本論文沖擊試驗(yàn)中，落錘自由落體高度為 28cm、42cm、56cm、70cm、84cm ，因此落錘沖擊能量分別為 、 、。按需要設(shè)定落錘高度，從而獲得不同的沖擊能量。每組試驗(yàn)數(shù)據(jù)取 3 個(gè)試樣的平均值。 復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)的沖擊試驗(yàn)本論文采用落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)對(duì)復(fù)合材料試樣進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。將制成的聚氨酯泡沫裁剪成60mm50mm50mm 規(guī)格的小塊聚氨酯泡沫。通常 15~25℃、3~10 分鐘即可脫模。硬質(zhì)聚氨酯泡沫的具體制作工藝過(guò)程如下：（1）模具的準(zhǔn)備 將 240mm180mm50mm 鐵制模具表面擦洗干凈、干燥，作為模具使用。復(fù)合材料板的厚度約為 2mm。通常 15~25℃、24h 即可脫模。5）達(dá)到所需層數(shù)時(shí)（6 層） ，手糊成型完成。3）根據(jù)設(shè)計(jì)的層數(shù)、配方等，按設(shè)計(jì)配方將引發(fā)劑與不飽和聚酯樹(shù)脂混合均勻，然后加入促進(jìn)劑攪勻，馬上淋澆在玻璃布上，并用毛刷壓實(shí)，使樹(shù)脂浸透玻璃布，觀察不應(yīng)有明顯氣泡。（3）手糊成型操作南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文161）用裁剪好的脫模布平攤在玻璃平板上。 本文制備復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)的具體工藝過(guò)程如下：（1）模具準(zhǔn)備將 500mm500mm4mm 玻璃平板表面擦洗干凈、干燥，作為模具使用。 由于樹(shù)脂固化受外界溫度的影響較大，實(shí)驗(yàn)樹(shù)脂基體配比比例隨溫度變化而變化，在本文研究進(jìn)行過(guò)程中，結(jié)合工作環(huán)境的溫度狀態(tài)，經(jīng)過(guò)大量凝膠實(shí)驗(yàn)確定了不飽和聚酯樹(shù)脂的配方，如 表 23 所示。制備硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的配方（以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)）：蔗糖聚醚和聚醚二醇，南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文15100；催化劑，；發(fā)泡劑，8；泡沫穩(wěn)定劑，2；PAPI，115；玻璃微珠，0~15。南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文142 實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn)儀器和原料本實(shí)驗(yàn)中使用的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品分別列于 表 21 和 表 22 中。 正 確評(píng) 估 復(fù) 合 材 料 泡 沫 夾 層 結(jié) 構(gòu) 的 破 壞 ， 就 可 以 為 夾 層 機(jī) 構(gòu) 的 檢 修 和 更 換 提 供 依 據(jù) ， 也 能南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文13為 設(shè) 計(jì) 師 提 供 參 考 數(shù) 據(jù) ， 對(duì) 于 了 解 復(fù) 合 材 料 夾 層 結(jié) 構(gòu) 的 損 傷 容 限 很 重 要 ， 為 泡 沫 夾 層結(jié) 構(gòu)的 研 究 和 應(yīng) 用 提 供 了 有 效 方 法 。 人 們 對(duì) 沖 擊 后 剩 余 強(qiáng) 度 的 研 究 主 要 基 于 4 種 方 法 ：（ 1） 軟 化 夾 雜 法 ， 即 將 沖 擊 損 傷 等 效 為 規(guī) 則 形 狀 的 軟 化 夾 雜 ， 然 后 采 用 基 于 各 種 破 壞準(zhǔn) 則 的 點(diǎn) 應(yīng) 為 或 平 均 應(yīng) 力 判 據(jù) 確 定 板 的 失 效 強(qiáng) 度 ； （ 2） 子 層 屈 曲 法 ， 將 沖 擊 損 傷 看 做 大小 不 同 的 多 個(gè) 規(guī) 則 形 狀 的 分 層 ， 認(rèn) 為 壓 縮 破 壞 過(guò) 程 是 各 個(gè) 子 層 不 斷 發(fā) 生 屈 曲 失 效 的 過(guò)程 ， 當(dāng) 所 有 的 子 層 都 屈 曲 時(shí) ， 層 板 發(fā) 生 破 壞 ； （ 3） 開(kāi) 口 等 效 法