采用擴(kuò)展有限元法（XFEM）和內(nèi)聚力模型（CZM）相耦合的方法,分析膠接接頭膠層內(nèi)部裂紋擴(kuò)展、界面脫粘分層現(xiàn)象。采用內(nèi)聚力單元和內(nèi)聚力接觸描述膠層/板材界面,建立單/雙搭接接頭有限元模型。預(yù)測拉伸載荷下接頭的強(qiáng)度性能并與已有試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比分析,驗(yàn)證XFEM-CZM耦合法的可行性及內(nèi)聚力單元和內(nèi)聚力接觸2種界面建模方法的有效性。模擬裂紋從膠層內(nèi)部擴(kuò)展至膠層/板材界面并引起界面脫粘分層的過程,分析其損傷失效機(jī)理。討論初始裂紋長度和界面剛度、強(qiáng)度及應(yīng)變能釋放率對膠接接頭強(qiáng)度性能的影響。結(jié)果表明:膠接接頭強(qiáng)度隨初始裂紋長度增加而降低,且在雙搭接接頭模型中表現(xiàn)更為明顯;界面剛度、強(qiáng)度對膠接接頭強(qiáng)度影響較大而應(yīng)變能釋放率的影響較小。 

【文章頁數(shù)】：10 頁

【文章目錄】：
1 數(shù)值方法與損傷模型
    1.1 擴(kuò)展有限元法
    1.2 膠層的裂紋起始和擴(kuò)展準(zhǔn)則
    1.3 界面損傷模型
2 單/雙搭接接頭有限元模型
    2.1 材料參數(shù)
    2.2 幾何模型
    2.3 有限元模型
3 數(shù)值驗(yàn)證與參數(shù)討論
    3.1 數(shù)值驗(yàn)證
    3.2 裂紋擴(kuò)展及界面脫粘分析
    3.3 參數(shù)的影響
        3.3.1 初始裂紋長度的影響
        3.3.2 界面參數(shù)的影響
            1) 界面剛度
            2) 界面強(qiáng)度
4 結(jié) 論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]擴(kuò)展有限元方法與內(nèi)聚力模型耦合下斜接修補(bǔ)復(fù)合材料的膠層損傷和缺陷[J]. 馮威,徐緋,由昊,李夢琳.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2018(05)

碩士論文
[1]碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料界面裂紋擴(kuò)展及損傷研究[D]. 胡丹.北京化工大學(xué) 2016
[2]基于擴(kuò)展有限元法的螺旋裂紋擴(kuò)展研究[D]. 張紹云.浙江大學(xué) 2013
[3]基于擴(kuò)展有限元法與水平集法的結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展特性研究[D]. 馮坤.浙江大學(xué) 2013



本文編號：3682797