拉伸载荷下含孔复合材料层合板的力学性能及失效机理

发布时间：2018-11-23 13:08

【摘要】：采用有限元软件ABAQUS,基于前人提出的失效准则,通过引入纤维损伤因子和基体损伤因子并编制用户材料子程序UMAT,建立了含孔复合材料层合板的三维渐进损伤破坏模型。利用该损伤破坏模型,研究了在轴向拉伸载荷作用下不同圆孔直径和铺层角度的复合材料层合板的纤维和基体的渐进损伤失效过程及规律。结果表明:不同铺层角度条件下,纤维和基体的损伤失效差别较大;圆孔直径和铺设角度对含孔复合材料层合板的失效破坏载荷的影响十分显著,而铺设顺序和开孔位置对失效破坏载荷的影响较小。建立的失效破坏模型能有效地分析层合板的渐进失效破坏过程,为层合板的工程应用和设计提供有益的参考。
[Abstract]:Using the finite element software ABAQUS, based on the failure criterion put forward by previous researchers, the three-dimensional progressive damage failure model of composite laminates with holes was established by introducing fiber damage factor and matrix damage factor and compiling user material subroutine UMAT,. Using the damage failure model, the progressive damage failure process and law of fiber and matrix of composite laminates with different circular hole diameters and laminated angles under axial tensile loading were studied. The results show that the damage failure of fiber and matrix is different under different laying angles. The diameter of circular holes and the laying angle have a significant effect on the failure load of composite laminates with holes, but the order of laying and the location of opening holes have little effect on the failure load. The failure model can effectively analyze the progressive failure process of laminated plates and provide a useful reference for the engineering application and design of laminated plates.
【作者单位】： 太原理工大学力学学院材料强度与结构冲击山西省重点实验室;西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(11602160,11402160) 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室开放课题(SV2017-KF-01)
【分类号】：TB332

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本文编号：2351722