刘伟先
,
周光明
,
王新峰
材料科学与工程学报
本文首先以斜接角度、搭接长度以及搭接厚度为参数分别建立了复合材料单边斜接接头和双边斜接接头在拉伸载荷下的参数化有限元模型,采用abaqus软件中UMAT子程序功能编写了材料损伤本构模型,并利用cohesive单元模拟胶接界面损伤。通过渐进损伤分析,模拟出斜接接头的三种破坏模式,最终得到了各参数变化对斜接接头拉伸强度的影响,其中母板最终破坏模式对应最大拉伸强度,并对单边斜接接头和双边斜接接头结果进行了对比分析,得出双边斜接接头强度大于单边斜接接头强度的结论。
关键词:
复合材料
,
斜接接头
,
参数化模型
,
cohesive单元
,
渐进损伤分析
王仁鹏
,
陈普会
,
沈真
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.03.026
建立了一种复合材料层压板在准静态压痕力作用下的损伤阻抗的预测方法.首先分别针对基体破坏、分层、纤维断裂等失效模式引入相应的失效变量,并建立不同失效模式下的刚度折减方法,然后采用基于应变描述的Hashin和Yeh失效准则并结合有限元方法,对复合材料层压板在准静态压痕力作用下的破坏过程进行渐进损伤分析,在此基础上进一步预测了层压板的损伤阻抗.采用商用有限元软件ABAQUS/Standard的UMAT用户子程序实现数值模拟.计算结果表明,分层起始与扩展是导致载荷-位移曲线发生第1次卸载的主要原因,当接触力达到其最大值时出现较明显的纤维断裂.分层起始载荷和最大接触力的预测结果与实验数据吻合良好.
关键词:
复合材料层压板
,
有限元
,
渐进损伤分析
,
损伤阻抗
王跃全
,
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
,
有限元模型
,
层合板
,
强度
叶强
,
王仁鹏
,
陈普会
,
沈真
复合材料学报
建立了一种在准静态压痕力作用下复合材料层合板凹坑深度的预测方法。首先采用基于应变描述的Hashin和Yeh失效准则并结合有限元法，对复合材料层合板在准静态压痕力作用下的失效过程进行渐进损伤分析，获取一系列的材料性能退化信息。其次采用Sun的方法对局部损伤区材料的弹性参数进行等效处理。最后结合Turner的接触理论预测了凹坑深度一接触力曲线。计算结果表明，基体开裂与分层是导致层合板开始产生凹坑的主要原因，纤维断裂是导致凹坑深度急剧增加的主要原因。分层起始载荷、最大接触力及各自相应的凹坑深度的预测结果与试验值具有较好的一致性。
关键词:
静压痕
,
损伤阻抗
,
接触力
,
凹坑深度
,
渐进损伤分析
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
