高强纤维复合材料典型胶接接头抗弹性能研究

胶接接头作为纤维增强复合材料的典型连接结构,在舰船抗弹防护工程中应用广泛,但胶接接头部位通常因纤维不连续引起抗弹性能减弱等问题.为了解决该类型接头的等效防护问题,以高强聚乙烯纤维增强复合材料胶接接头为研究对象,采用瞬态非线性有限元分析和高速破片冲击试验方法,研究了典型10 mm、15 mm厚高强聚乙烯层合板胶接接头的抗弹过程和失效机理,并对连接接头的抗弹性能进行等效防护设计.结果表明:典型平板胶接接头抗弹失效过程可分为3个阶段:局部分层、渐进拉伸破坏、整体剪切破坏;接头补强层的失效机理主要为剪切穿孔破坏、双向拉剪破坏以及拉伸破坏;通过背衬补强层的方式可实现高强聚乙烯层合板胶接接头抗弹性能的等效防护设计,其补强层厚度不得小于0.3倍层合板厚度,拼缝两侧补强宽度范围不得小于40倍弹径.