复合材料层合板缺口强度的CDM三维数值模型

发布时间：2017-12-17 09:03

  本文关键词：复合材料层合板缺口强度的CDM三维数值模型

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【摘要】：复合材料结构不可避免地存在开孔或切口等缺口的情况。缺口的存在破坏了纤维的连续性,改变了结构的传力路线,使得结构因为局部刚度的突变而在缺口附近区域产生应力集中,严重影响着复合材料结构的性能。复合材料特有的各向异性、损伤模式多样、损伤机理复杂等特点,给分析其失效带来了巨大挑战。本文针对复合材料层合结构缺口剩余强度问题进行研究。(1)对复合材料层合板缺口强度的工程估算方法和数值模拟方法进行了较为全面的回顾和评述。(2)收集了大量不同材料体系、不同缺口类型的层合板面内拉伸试验数据,并采用点应力准则和平均应力准则方法估算了不同材料不同铺层的特征长度,供工程估算缺口强度使用。(3)提出了一个三维渐进损伤的连续损伤力学数值模型。模型考虑了层内损伤(纤维失效、纤维间失效)和层间分层损伤的不同失效模式。采用三维Puck准则与Aymerich准则对上述两类损伤进行判定,材料失效后基于连续损伤力学中线性软化模型对材料损伤进行演化。模型考虑了复合材料层合板子层的就位效应和剪切非线性行为。(4)以ABAQUS软件为平台,结合自编的UMAT子程序,对准各向同性铺设和角铺设的中心开孔和中心切口层合板、正交铺设的板边尖缺口层合板的渐进失效过程进行了模拟,所得的分析结果与试验结果吻合良好,证明了该模型能够准确地预测含缺口层合板面内拉伸强度。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB33

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 李沛城;姚辽军;赵美英;;基于三维CDM的复合材料开口层合板失效分析[J];机械科学与技术;2013年02期

2 王跃全;童明波;朱书华;;三维复合材料层合板渐进损伤非线性分析模型[J];复合材料学报;2009年05期

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

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本文编号：1299500