基于渐进损伤数值模拟的复合材料气瓶爆破压强优化

发布时间：2020-12-16 09:59

　　本文针对金属内衬复合材料气瓶进行渐进损伤的数值模拟并根据不同铺层方案气瓶的爆破结果进行优化选择。在ABAQUS软件中建立了气瓶模型,选用Hashin失效准则和Tan退化模型提出了渐进损伤理论,通过编写USDFLD子程序实现对复合材料模型渐进损伤的预测过程,并使用NOL环验证了损伤理论的准确性;对不同铺层方式的气瓶分别进行爆破结果的预测和渐进损伤分析。NOL环拉伸破坏结果表明,模拟得到的破坏应力与实际值的误差为1.9%,证明了渐进损伤理论用于环形缠绕模型是可行的。气瓶的爆破预测结果表明,预测的压力和失效位置与真实试验结果很接近。不同铺层的气瓶的爆破结果比较表明,铺层角度和数量对气瓶爆破压力及位置有较大影响。气瓶的渐进损伤分析结果表明,复合材料气瓶的损伤是一个从基体开裂逐渐过渡到分层缺陷,最终导致纤维断裂和气瓶爆破的过程。 

【文章来源】：复合材料科学与工程. 2020年08期 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

边界条件和载荷设置

对材料进行渐进损伤分析时,首先要进行应力分析,然后使用失效准则判断是否发生失效,若发生失效则用退化参数对相应的材料性能进行折减,并更新折减后的刚度矩阵,重新计算应力,重复这个循环直至材料彻底失效。在ABAQUS软件中使用USDFLD子程序可实现这一过程,图2为此过程的流程图。3.2 损伤失效判据及材料退化

NOL环拉伸模拟及试验结果

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：2919971