摘　要

　　汽车制造业不断发展新材料和新技术以适应汽车轻量化设计的要求。具有比强度大、比刚度和比吸能高等优点的纤维增强树脂基复合材料在汽车轻量化耐撞性结构设计(保险杠、前纵梁)中得到了越来越广泛地关注。在低速冲击作用下复合材料结构与传统金属结构的能量吸收和损伤破坏机理存在很大的差异，而且非常复杂。由于影响因素众多，尽管目前有许多预测复合材料低速冲击作用下的损伤和响应过程的计算模型，但仍然存在以下问题:纤维增强树脂基复合材料在冲击作用下将产生各种形式的损伤，如基体开裂、层间脱层和纤维断裂等，并且各种损伤相互作用。基于强度理论的预测模型不能很好地预测各种损伤的产生与扩展过程。因此需要建立描述各种损伤的力学模型，提出有效、可靠的适用于工程应用的数值预测方法，对复合材料结构的冲击响应和损伤问题作进一步深入系统的研究。因而，研究和建立一套有效的纤维增强树脂基复合材料结构的耐撞性数值仿真分析模型具有重大的意义和应用价值。本文在充分吸收国内外树脂基纤维增强复合材料结构冲击作用下响应和损伤破坏机制的理论和实验研究基础上，针对冲击作用下复合材料结构内部产生的各种损伤模式，将其分为层内和层间两类损伤，并提出了一个有效的层合结构力学模型:将层合结构作为复合材料子层结构和界面层结构通过粘接装配而成。在此基础上，基于粘接域理论建立了界面层脱层损伤产生与扩展的分析模型;基于连续介质损伤力学建立了复合材料单层板层内各种损伤产生与扩展的分析模型。后，基于显式有限元程序ABAQUS/Explicit，建立了适合于工程需要的预测纤维增强树脂复合材料层合结构冲击作用下层内和层间损伤及变形机理的有限元分析模型。主要创新性研究工作如下：

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