王跃全
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童明波
,
朱书华
复合材料学报
为有效反映复合材料层合板层间相互作用和材料损伤非线性,建立了中等尺度的三维复合材料层合板渐进损伤分析模型.非线性渐进损伤分析过程包括应力求解、材料损伤失效判据及材料性能退化方案3个方面.讨论了损伤材料性能退化方案,引入与材料损伤模式相对应的损伤变量表征材料点的损伤状态,材料的刚度矩阵按损伤变量退化.基于该模型可成功预测复合材料层合板损伤起始、扩展直至最终失效的整个过程和极限强度.经文献试验数据验证,12种不同铺层顺序层合板的计算强度与试验数据均吻合较好,表明该模型在复合材料层合板极限强度预测上的有效性.
关键词:
渐进损伤分析
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有限元模型
,
层合板
,
强度
王跃全
,
童明波
,
朱书华
复合材料学报
建立了复合材料层合板胶接贴补修理构型渐进损伤分析的三维有限元模型,其中层合板和胶层分别采用正交各向异性损伤和各向同性损伤的连续介质损伤力学模型,整个分析过程中同时考虑层合板和胶层的损伤形成和扩展以及它们之间的相互影响,单向压缩载荷作用下的层合板贴补修理构型的试验数据验证了该模型的有效性,采用该模型分析了不同的贴补修理参数对修补强度的影响.结果表明:当层合板补片较薄时,补片损伤是导致修补结构失效的主要原因;当补片较厚时,胶层失效是导致修补结构失效的主要原因,此时补片厚度增加并不能显著增大修补结构的极限强度.在复合材料贴补修理时需要对补片和胶层进行详细优化设计.
关键词:
连续介质损伤力学
,
有限元分析
,
修理
,
胶粘连接
,
强度
,
层合板
朱书华
,
王跃全
,
童明波
复合材料学报
建立了复合材料层合板阶梯形挖补胶接修理构型的渐进损伤分析三维有限元模型，同时考虑了复合材料母板、补片和胶层的损伤扩展以及它们之间的相互影响。层合板采用含正交各向异性损伤的连续介质损伤力学（CDM）本构方程进行描述，材料积分点处的损伤状态采用二阶张量形式的内部状态变量表征。胶层采用含各向同性损伤的CDM本构方程进行描述，材料积分点处的损伤状态采用常数形式的损伤变量表示。计算结果与试验数据符合较好，说明该模型可较好预测挖补胶接修理的复合材料层合板拉伸强度及其失效模式。
关键词:
连续介质损伤力学
,
复合材料层合板
,
阶梯形挖补修理
,
胶接修理
,
渐进损伤分析
