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采用湿法铺贴、常温真空加压固化工艺制作了一种含有预制切口薄弱环节的混杂复合材料口盖试件。采用不同的冲击能量对口盖试件开展了冲击试验。建立了含预制切口薄弱环节的复合材料口盖机械冲击开盖有限元分析模型。编写了ABAQUS用户自定义VUMAT子程序，在冲击分析中使用三维Hashin准则判定纤维损伤，使用PUCK准则判定基体损伤。使用二次应力准则判定二次固化胶层的初始损伤，使用BK准则判定二次固化胶层的分层失效。试验和分析表明：含预制切口薄弱环节的口盖，冲击能量低于开盖阈值时，冲击头会反弹，开盖失败。冲击能量高于开盖阈值且低于贯穿阈值时，能够成功沿预制薄弱环节开盖。冲击能量越高，冲击头与口盖的接触时间越短，接触压力的合力最大值则有下降趋势。冲击头位移计算值与试验值的最大误差为16.8%，试件开盖能量阈值为5.5 J，开盖过程与试验结果基本吻合。冲击能量高于贯穿阈值时，CFNM在口盖贯穿后迅速下降，导致薄弱环节峰值应力较低，开盖失败。本研究的口盖冲击有限元模型能够较为可靠地模拟口盖机械冲击物理过程。

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《混杂复合材料口盖机械冲击破坏机理研究》

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文件号：074806

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