伴隨著汽車輕量化定義的大范疇普及化，愈來愈多的復合材料要替代金屬材料材料，變成關鍵構造材料。那麼，怎樣掌握復合材料的耐沖擊性能呢?

1、低速檔沖擊的實驗方式

為了更好地仿真模擬材料在具體情況下所遭到的碰撞個人行為，學者們明確提出了很多的實驗方法。依據碰撞具體情況的不一樣，一般將碰撞分成髙速沖擊和低速檔沖擊。

髙速沖擊又被稱為射速沖擊，因為髙速沖擊在航空航天及國防行業遭受明顯的關心，大家針對髙速沖擊開展了很多的試驗科學研究。髙速沖擊一般 選用小品質的拋射體在較高速運行下碰撞材料，關鍵運用清潔器發送彈丸輪破來科學研究復合材料髙速沖擊個人行為，如圖所示1所顯示：

圖1 清潔器科學研究髙速沖擊個人行為平面圖

低速檔沖擊實驗一般 仿真模擬大品質物件在較低速率下碰撞材料表層，如維修全過程中的專用工具出現意外爆出，一般 應用落錘檢測設備開展試驗仿真模擬。

圖2 落錘檢測設備

科學研究結果顯示拋射體的樣子、品質和速率會對復合材料的毀壞原理造成顯著的危害。比如，科技人員對鉆頭樣子與復合材料沖擊個人行為的關聯開展了很多科學研究，整體而言應用的鉆頭越銳利，材料沖擊毀壞范疇越部分化，關鍵失效模式則由層次變化為基材毀壞和纖維開裂。

?2、環境要素對低速檔沖擊性能的危害

復合材料零部件在長期性應用全過程時要歷經繁雜的自然環境功效，如高溫、超低溫、寒濕、 熱力循環等。研究表明在這種自然環境的功效下，復合材料的結構力學性能會造成明顯的轉變?？萍既藛T發覺熱力循環一般 使復合材料的彎折和橫著抗拉強度減少，并在基材中造成很多的微裂痕。

現階段世界各國的學者們關鍵應用自然環境預備處理和環境模擬檢測來科學研究自然環境功效的危害。說白了的自然環境預備處理，便是即將檢測的復合材料事先放進某類自然環境中開展解決，隨后將解決后的材料在室內溫度情況下開展低速檔沖擊檢測。環境模擬檢測便是將復合材料放進自然環境房間內的另外開展沖擊，根據這類方式來科學研究在不一樣服現役自然環境下的預制構件的沖擊性能。

圖3 自然環境室中的材料沖擊平面圖

?3、材料性能對低速檔沖擊性能的危害

纖維被普遍地做為提高體運用于復合材料的生產制造中，另外纖維做為載荷的關鍵責任者，它的性能也是對復合材料總體的耐沖擊工作能力具備非常大的危害。在航天航空工業生產中應用的纖維關鍵有碳纖維、夾層玻璃纖維和凱夫拉纖維。因為碳纖維與眾不同的延性，使碳纖維提高環氧樹脂基復合材料的抗沖擊性能弱于夾層玻璃纖維和凱夫拉纖維。

纖維提高環氧樹脂基復合材料的基材在復合材料中具有至關重要的功效，不論是傳送載荷還是維持纖維的趨向或是是保持材料的全面性都離不了環氧樹脂基材?？茖W研究結果顯示，盡管熱固性樹脂的結構力學性能比熱塑性塑料出色，但因為熱固性樹脂的化學交聯網狀結構分子式使其延展性較弱，進而在沖擊載荷功效下更非常容易產生無效。

頁面在復合材料中具有將載荷傳送到纖維的功效，因而頁面的性能將危害到復合材料的總體性能，纖維與基材間頁面融合較弱的復合材料將主要表現出較低的抗壓強度和彎曲剛度，而粘合過度堅固則會使材料變脆。

?4、低速檔沖擊性能的剖析研究思路

復合材料在歷經低速檔沖擊檢測后，為了更好地點評其低速檔沖擊性能，復建毀壞全過程，能夠更好地了解低速檔沖擊下材料的無效原理，大家應用了圖象、電子計算機仿真模擬、結構力學數據信息等多種多樣統計分析方法。

常見的沖擊檢測技術包含：看著檢測、超音波掃描儀、聲發射、X射線探傷檢測這些。低速檔沖擊后復合材料表層用看著方式通常觀查不上產生損害的狀況但材料內部卻出現了顯著的層次損害。

為了更好地合理地減少低速檔沖擊的試驗成本費，減少試驗時間，在工業生產上得到更為普遍的運用，大家逐漸應用電子計算機仿真模擬技術性來預測分析材料的性能。學者們應用有限元分析技術性運用商業服務上比較完善的手機軟件( Abaqus，Ansys,LS-Dyna)等合理地預測分析了低速檔沖擊下復合材料多層板毀壞的造成和發展趨勢規律性。

圖4 低速檔沖擊下一層膠合板不一樣時刻的損害仿真模擬結果

5、匯總

盡管大家為了更好地仿真模擬材料具體服現役全過程中的低速檔沖擊狀況選用了帶自然環境室的落錘仿真模擬機器設備并對材料開展了預備處理，可是在具體辦公環境中復合材料預制構件經常處在比較復雜的載荷情況下，這類繁雜的載荷關鍵來自于服現役情況下預制構件承擔的工作中載荷、航行全過程中氣旋的震動、起落全過程中的振動、溫度轉變造成的內應力等。伴隨著檢測技術的發展，在低速檔沖擊檢測的另外使材料處在某類載荷狀的功效下(拉申、縮小、拉-拉或拉-壓動態性載荷)將是發展方向的方位。

為了更好地能夠更好地觀查材料沖擊損害無效的全過程，尤其是裂痕、層次的萌發與拓展，能夠 在沖擊檢測的另外根據改裝髙速拍攝設備、動態性C掃描儀設備和X射線拍攝設備對材料開展原點動態性觀查。最終根據壓電傳感器等機器設備紀錄沖擊全過程中材料內部的地應力情況轉變也是很更有意義的。

來源于：生物大分子