根據(jù)上述復合材料層合板的沖擊損傷分析方法，在ANSYS軟件基礎上筆者等開發(fā)了參數(shù)化的復合材料層合板在沖擊載荷作用下的逐漸損傷破壞模擬程序，該程序可以預測任意鋪層角度、鋪層厚度層合板受沖擊時，不同時刻的失效模式和破壞規(guī)律，程序流程圖參見文獻。

2  算例分析

層合板的名義尺寸為100mm × 45mm × 2.5mm，鋪層順序為(45°／-45°／90°／0°／-45°／0°／45°／0°／90°／0°)s．受沖擊處是層合板中心40mm × 40mm的正方形區(qū)域，沖擊能量選擇5.9J。

2.1　不同材料沖頭對層合板沖擊損傷的影響

層合板為T300／BMP-316復合材料，其單層板的性能參數(shù)見表2。選擇鋼制和鋁制兩種沖頭，鋼的材料性能如下：彈性模量E=210GPa、泊松比v=0.25；鋁的材料性能如下：彈性模量E=69GPa、泊松比v=0.34。

2.1.1　沖擊損傷分析

受鋼和鋁兩種不同材料的沖頭沖擊后，層合板各層的損傷比較如表3所示(為節(jié)省篇幅，表中只給出損傷有一定區(qū)別的鋪層)。從表3中可以看出，與鋁沖頭相比，受鋼沖頭沖擊后，層合板各鋪層的損傷模式略有區(qū)別。比如受鋁沖頭沖擊后，層合板的第5層和第17層都沒有出現(xiàn)纖維斷裂，而受鋼沖頭沖擊后，上述兩層都有纖維斷裂產(chǎn)生。說明就各鋪層損傷模式而言，在同樣沖擊能量條件下，沖擊物越硬，層合板的沖擊損傷程度越嚴重。
　　圖1所示為受鋼和鋁兩種不同材料的沖頭沖擊后，復合材料層合板各層沖擊損傷面積曲線。從圖1可以看出，總體來講，離沖擊表面越遠，鋪層中所產(chǎn)生的沖擊損傷面積越大。與鋁沖頭相比，受鋼沖頭沖擊后，層合板幾乎每一層的損傷面積都略大些。說明就各鋪層損傷面積而言，在同樣沖擊能量條件下，沖擊物越硬，損傷面積越大。