The present study proposes an integrated model for prediction of the dynamic behaviors involving vibration and impact on hybrid fiber metal laminates embedded with a viscoelastic layer. Firstly, by combining the Reddy's high-order shear deformation theory and the classical laminate theory, the structural displacement field functions are determined. Then, a predefined criterion, namely the damage criterion based on a key indicator “critical impact velocity”, is proposed to quantitatively estimate whether the composite structure is damaged subjected to impact excitation. In the case that meets this criterion without considering impact damage, the energy method, together with the Duhamel principle and the Simpson numerical integral approach, is utilized to obtain the free and forced vibration solutions. However, in the case that fails to satisfy this criterion, by applying the progressive quasi-static approach, the key impact parameters which include critical the impact contact force and displacement are successfully solved. Some numerical results provided in the literature are utilized to give initial validation of the model. Additionally, the detailed experimental tests are performed on the hybrid plate specimens to further validate the model developed. Using the validated model, the effects of the thickness ratio of the viscoelastic layer to the overall plate and Young's moduli of the viscoelastic layer on the dynamic responses are discussed. The outputs provide important references for this type of composite hybrid structures with improving the anti-vibration and impact resistant capabilities.

本研究提出了一个集成模型，用于预测涉及振动和对嵌有粘弹性层的混合纤维金属层压板的冲击的动力学行为。首先，结合雷迪高阶剪切变形理论和经典层合理论，确定了结构位移场函数。然后，提出了预定义的准则，即基于关键指标“临界冲击速度”的损伤准则，以定量估计复合材料结构是否受到冲击激发而受到损伤。如果在不考虑冲击破坏的情况下满足此标准，则可以采用能量方法以及Duhamel原理和Simpson数值积分方法来获得自由振动和强迫振动解。然而，在不满足该标准的情况下，通过采用渐进准静态方法，成功地解决了关键的冲击参数，包括关键的冲击接触力和位移。文献中提供的一些数值结果可用于对该模型进行初始验证。此外，对混合板样品进行了详细的实验测试，以进一步验证开发的模型。使用验证的模型，讨论了粘弹性层与整个板的厚度比和粘弹性层的杨氏模量对动力响应的影响。这些输出为此类复合混合结构提供了重要的参考，从而提高了其抗振动和抗冲击能力。通过采用渐进准静态方法，成功地解决了关键的冲击参数，包括关键的冲击接触力和位移。文献中提供的一些数值结果可用于对该模型进行初始验证。此外，对混合板样品进行了详细的实验测试，以进一步验证开发的模型。使用验证的模型，讨论了粘弹性层与整个板的厚度比和粘弹性层的杨氏模量对动力响应的影响。这些输出为此类复合混合结构提供了重要的参考，从而提高了其抗振动和抗冲击能力。通过采用渐进准静态方法，成功地解决了关键的冲击参数，包括关键的冲击接触力和位移。文献中提供的一些数值结果可用于对该模型进行初始验证。此外，对混合板样品进行了详细的实验测试，以进一步验证开发的模型。使用验证的模型，讨论了粘弹性层与整个板的厚度比和粘弹性层的杨氏模量对动力响应的影响。这些输出为此类复合混合结构提供了重要的参考，从而提高了其抗振动和抗冲击能力。成功解决了关键的冲击参数，包括关键的冲击接触力和位移。文献中提供的一些数值结果可用于对该模型进行初始验证。此外，对混合板样品进行了详细的实验测试，以进一步验证开发的模型。使用验证的模型，讨论了粘弹性层与整个板的厚度比和粘弹性层的杨氏模量对动力响应的影响。这些输出为此类复合混合结构提供了重要的参考，从而提高了其抗振动和抗冲击能力。成功解决了关键的冲击参数，包括关键的冲击接触力和位移。文献中提供的一些数值结果可用于对该模型进行初始验证。此外，对混合板样品进行了详细的实验测试，以进一步验证开发的模型。使用验证的模型，讨论了粘弹性层与整个板的厚度比和粘弹性层的杨氏模量对动力响应的影响。这些输出为此类复合混合结构提供了重要的参考，从而提高了其抗振动和抗冲击能力。对混合板样品进行了详细的实验测试，以进一步验证开发的模型。使用验证的模型，讨论了粘弹性层与整个板的厚度比和粘弹性层的杨氏模量对动力响应的影响。这些输出为此类复合混合结构提供了重要的参考，从而提高了其抗振动和抗冲击能力。对混合板样品进行了详细的实验测试，以进一步验证开发的模型。使用验证的模型，讨论了粘弹性层与整个板的厚度比和粘弹性层的杨氏模量对动力响应的影响。这些输出为此类复合混合结构提供了重要的参考，从而提高了其抗振动和抗冲击能力。