復(fù)合材料層合板損傷失效模擬分析.pdf

1、在工程領(lǐng)域中，結(jié)構(gòu)的有效性是設(shè)計(jì)者比較關(guān)心的。在航空、航天領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)的有效性顯得尤為重要，因此高強(qiáng)度和輕質(zhì)量的結(jié)構(gòu)材料就得到了廣泛的應(yīng)用。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有比強(qiáng)度、比剛度高以及可設(shè)計(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，所以在工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在的使用過程中，因受到載荷或者其他外界條件的影響，會(huì)發(fā)生基體失效、纖維失效、纖維基體剪切失效、分層等不同形式的局部失效。這些局部失效的產(chǎn)生與擴(kuò)展將會(huì)使復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的承載能力降低并導(dǎo)致最終破壞。因此，

2、有效地預(yù)測(cè)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)失效載荷以及模擬局部損傷的產(chǎn)生、擴(kuò)展等過程具有非常重要的意義。
　　 本文通過ABAQUS軟件，采用漸進(jìn)失效分析方法計(jì)算含開孔的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板的失效載荷并模擬其失效過程。首先利用二維模型模擬含孔層合板的失效過程。鑒于二維模型的局限性，本文中提出三維漸進(jìn)失效分析模型，該模型首先根據(jù)改進(jìn)的三維Hashin失效準(zhǔn)則來判定屬于哪一種失效的模式，然后根據(jù)失效模式進(jìn)行相應(yīng)的材料性能退化，最后用三維實(shí)體單元來計(jì)算

3、整個(gè)復(fù)合材料層合板損傷的初始、擴(kuò)展和最終失效的載荷值。此模型中共考慮了六種不同的失效模式，分別為基體的壓縮失效、基體的拉伸失效、纖維的壓縮失效、纖維的拉伸失效、拉伸分層失效、壓縮分層失效。本文基于有限元軟件ABAQUS來完成數(shù)值分析，用FORTRAN語言編制的USDFLD子程序，來實(shí)現(xiàn)判定復(fù)合材料層合板的失效模式，并根據(jù)產(chǎn)生的失效模式對(duì)材料參數(shù)進(jìn)行退化。通過采用該模型預(yù)測(cè)出的最終失效載荷與文獻(xiàn)中的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，該模型能夠較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)復(fù)合