孟令兵
,
陈普会
复合材料学报
提出一种基于虚拟裂纹闭合技术的界面元模型,用以模拟复合材料的分层破坏和预测结构的承载能力.界面元被嵌入在模型分层扩展路径上,计算结构的能量释放率,结合幂指数破坏准则,模拟复合材料的分层扩展.对由于裂尖单元长度不同所带来的分析误差进行了适当的修正,以降低网格粗细变化所带来的不利影响.为了检验该界面元的可靠性,分别将其应用于对双悬臂梁(DCB)模型、端边切口(ENF)模型和混合模式弯曲(MMB)模型的分层扩展分析中.计算结果与解析解基本吻合,从而验证了采用该界面元模拟复合材料分层破坏的可行性.用该方法对3个含有不同初始损伤复合材料T型接头的界面拉脱分层破坏进行数值模拟,计算结果与试验数据吻合良好.
关键词:
虚拟裂纹闭合技术
,
界面元
,
复合材料
,
分层
,
二次开发
王闪帅
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赵萧
,
何腾峰
,
李淑慧
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.06.002
由于粘胶位于两层材料中间,胶粘结构的内部脱粘过程通常难以检测.本文通过制备三种粘胶的粘胶片体试样以及U型件试样,对粘胶在拉伸及剪切状态下的力学性能进行测试,并计算获得对应的应变能释放率.采用VCCT技术,预设断裂及脱粘区域,对粘胶在单拉及剪切受力状态下的开裂及脱粘过程进行数值仿真.通过对比数值仿真与实验获得的最大应力及最大位移,验证了VCCT技术能有效获得这三种粘胶的断裂临界载荷,并表明这种方法能获得脱粘区域的扩展过程,为研究复杂结构的脱粘过程奠定了基础.
关键词:
胶粘
,
VCCT技术
,
数值仿真
