本文關(guān)鍵詞：復合材料層合板缺口強度的CDM三維數(shù)值模型

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【摘要】：復合材料結(jié)構(gòu)不可避免地存在開孔或切口等缺口的情況。缺口的存在破壞了纖維的連續(xù)性,改變了結(jié)構(gòu)的傳力路線,使得結(jié)構(gòu)因為局部剛度的突變而在缺口附近區(qū)域產(chǎn)生應(yīng)力集中,嚴重影響著復合材料結(jié)構(gòu)的性能。復合材料特有的各向異性、損傷模式多樣、損傷機理復雜等特點,給分析其失效帶來了巨大挑戰(zhàn)。本文針對復合材料層合結(jié)構(gòu)缺口剩余強度問題進行研究。(1)對復合材料層合板缺口強度的工程估算方法和數(shù)值模擬方法進行了較為全面的回顧和評述。(2)收集了大量不同材料體系、不同缺口類型的層合板面內(nèi)拉伸試驗數(shù)據(jù),并采用點應(yīng)力準則和平均應(yīng)力準則方法估算了不同材料不同鋪層的特征長度,供工程估算缺口強度使用。(3)提出了一個三維漸進損傷的連續(xù)損傷力學數(shù)值模型。模型考慮了層內(nèi)損傷(纖維失效、纖維間失效)和層間分層損傷的不同失效模式。采用三維Puck準則與Aymerich準則對上述兩類損傷進行判定,材料失效后基于連續(xù)損傷力學中線性軟化模型對材料損傷進行演化。模型考慮了復合材料層合板子層的就位效應(yīng)和剪切非線性行為。(4)以ABAQUS軟件為平臺,結(jié)合自編的UMAT子程序,對準各向同性鋪設(shè)和角鋪設(shè)的中心開孔和中心切口層合板、正交鋪設(shè)的板邊尖缺口層合板的漸進失效過程進行了模擬,所得的分析結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好,證明了該模型能夠準確地預測含缺口層合板面內(nèi)拉伸強度。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB33

【參考文獻】

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本文編號：1299500