基于微观力学失效理论的CFRP多向层合板低速冲击行为预测
本文关键词:基于微观力学失效理论的CFRP多向层合板低速冲击行为预测 出处:《复合材料学报》2016年06期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:基于微观力学失效(MMF)理论对碳纤维增强复合材料(CFRP)多向层合板在低速冲击载荷下失效机制及损伤过程进行分析和预测。建立基于MMF理论的层合板结构冲击损伤行为分析方法。首先,使用MMF理论对冲击过程中组分的失效类别进行判别;然后,根据组分失效的类别制定出相应的材料性能退化方案来实现对复合材料在低速冲击下的逐步失效分析;在ABAQUS平台上开发了基于显示分析的用户材料子程序(VUMAT),即基于MMF理论的层合板冲击损伤分析程序;最后,利用MMF理论冲击损伤行为分析方法,对UTS50/E51碳纤维增强复合材料多向层合板在小能量低速冲击情况下的失效机制和损伤形貌进行预测,并将预测结果与试验结果进行对比,分析了利用MMF理论预测冲击损伤这一方法的准确性。结果表明理论预测的凹坑直径与试验测试的凹坑直径误差为4.8%,预测的失效机制和损伤形貌与实际观察的一致。
[Abstract]:Based on the micro mechanical failure (MMF) of carbon fiber reinforced composite (CFRP) theory in composite laminates under low velocity impact load failure mechanism and damage process analysis and prediction. To establish the analysis method of composite laminates based on MMF theory of impact damage behavior. First of all, to identify the categories of failures impact process components using MMF theory then, according to the component failure; the category formulates the corresponding performance degradation material to achieve the progressive failure analysis under low velocity impact of composite materials; developed on the platform of ABAQUS display and analysis user material subroutine (VUMAT), which is based on the theory of MMF laminates based on damage analysis program; finally, analysis by using the method of theory on the impact damage behavior of MMF, UTS50/E51 carbon fiber reinforced composite laminated composite panel in low energy low velocity impact damage morphology and failure mechanism under the condition. For prediction, and the prediction results were compared with the test results, analysis of the accuracy of predicting the impact of this method for damage by using MMF theory. The results show that the pit diameter error of dimple diameter tests and theoretical prediction is 4.8%, the failure mechanism and damage morphology consistent with the actual observation of the prediction.
【作者单位】: 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室;
【分类号】:TB330.1
【正文快照】: 碳纤维增强复合材料(CFRP)因其比强度和比刚度高、可设计性强、疲劳性能好、耐腐蚀等优异特性被广泛应用于航空、航天及各种先进结构中[1]。使用经验和试验研究表明,对复合材料结构安全威胁最大的是冲击损伤,在低速冲击损伤的情况下,冲击表面可能存在目视勉强可见的损伤,也可
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,本文编号:1427854
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