复合材料板弹簧渐进失效分析与极限载荷预报
本文选题:复合材料 切入点:板弹簧 出处:《机械工程材料》2017年07期
【摘要】:基于复合材料细观力学Mori-Tanaka方法,使用Digimat软件预测纤维增强树脂基复合材料宏观弹性常数,建立复合材料细观和宏观力学响应间的耦合关系;考虑了复合材料的制造缺陷,采用逆向回归迭代法对基体材料的弹性常数进行修正;基于ABAQUS软件和Digimat软件耦合的计算平台,在复合材料板弹簧有限元模型中调用Mori-Tanaka细观本构模型,考虑复合材料的细观损伤,引入纤维和基体的失效准则进行宏细观耦合模型渐进失效的数值模拟,实现复合材料板弹簧的极限载荷预报,并通过复合材料板弹簧的极限载荷试验进行了验证。结果表明:复合材料板弹簧的试验断裂位置与模拟预测的断裂位置基本一致,极限载荷试验值与预测值的偏差为5.1%。
[Abstract]:Based on the Mori-Tanaka method of micromechanics of composite materials, the macroelastic constants of fiber-reinforced resin matrix composites are predicted by Digimat software, and the coupling relationship between meso-mechanical responses of composites is established, and the manufacturing defects of composites are considered.The elastic constants of matrix materials are modified by inverse regression iteration method, and based on the coupled calculation platform of ABAQUS and Digimat software, the Mori-Tanaka meso-constitutive model is called in the finite element model of composite plate spring to consider the meso-damage of composite material.The failure criterion of fiber and matrix is introduced to simulate the progressive failure of macro- and meso-coupling model, and the ultimate load prediction of composite plate spring is realized, which is verified by the ultimate load test of composite plate spring.The results show that the experimental fracture position of composite plate spring is basically the same as that predicted by simulation, and the deviation between the limit load test value and the predicted value is 5.1.
【作者单位】: 湖南工业大学机械工程学院;湖南株洲时代新材料科技股份有限公司;
【基金】:中央财政创新团队专项资金项目(0420036017)
【分类号】:TB33;TQ327
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,本文编号:1708322
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