闭孔泡沫铝夹层结构耐撞性研究（四十三）

4.3 结构失效机理分析（3）

通过分析发现，碳纤维夹层结构和玻璃纤维夹层结构的具备相似的冲击失效机理，以CF-F2为例，通过其在不同冲击速度下得到的载荷-位移曲线对比来看，如图4.4(a)所示，当前速度范围的应变率对此纤维增强夹层结构的机械响应影响不大，所以亦可以用不同冲击速度下的试件最终破坏形式来分析其损伤失效机理，这与铝合金夹层结构的分析方法类似。通过观察发现，CF-F2的载荷-位移曲线和失效过程与AL-F2有很大地相似性，均存在两个峰值载荷并且未出现面板与胶层失效分离。与AL-F2不同的是，由于CF-F2面板为脆性材料，其载荷达到第一次峰值载荷的位移要比AL-F2的小许多，并且CF-F2在第一阶段的曲线更加接近线性增长；此外，前者在两峰值载荷下降位置处，面板发生塑性断裂，而后者发生脆性断裂；由于两者的第二阶段皆以上下面板断裂为界，所以此阶段主要以泡沫芯层压溃与芯层剪切吸能冲击能量，通过对比两者的第二阶段，发现此阶段两者的位移长度基本一致。需要特别注意的是，由于CF-F2的下面板的破坏区域位置比上面板的更大，如图4.4(b)所示，其第二峰值载荷甚至比第一峰值载荷更高。