考虑Z向应力复合材料层压板渐进失效计算方法
[Abstract]:Fiber reinforced composites are more and more widely used in aeronautics and astronautics due to their high modulus, high strength and good design property. At the same time, the position of its application is also transitioned from the secondary bearing component to the main bearing component. The cabin doors, fairing cover, stabilizing surface and other secondary bearing components on the aircraft become the parts where the composite material was initially used, at present, the wings, Composite materials are also widely used in the main bearing components such as fuselage. The continuous application of composite materials makes the composite plate and plate become more and more widely used. The classical laminated plate theory considers the structure as a plane stress problem which is not suitable for the analysis of thick plates which cannot ignore Z-direction stress. How to predict the strength and damage process of composite thick plate is very important. In this paper, the domestic and foreign scholars' research on the strength analysis of composite members is summarized, and the advantages and disadvantages of the existing theories of strength analysis of composite materials are analyzed. A method for calculating progressive failure of composite laminate considering Z-direction stress is presented in this paper. The user material subroutine UMAT, is used to write the material attribute program. The finite element models of non-notched composite thick plate, perforated composite thick plate and composite V-notched beam are established by using the program. The model regards the thickness direction as a whole as a single layer and the number of elements is greatly simplified without the need for additional dividing elements. The model is applied to the numerical analysis of these three types of composite thick plates, the stress analysis is carried out, the ultimate strength is calculated, and the damage propagation process of the non-notched thick composite plates and the composite thick plates with holes is predicted. Although there is only one layer element in the thickness direction of the model, the stress field of each single layer of composite thick plate can still be calculated. On the basis of simplifying the model and greatly improving the calculation efficiency, the stress field of each single layer is analyzed accurately in this paper, and the precision of strength prediction of thick plate is improved. It lays a foundation for the strength prediction of the structure of different layers with medium thickness and size, and has important reference value for further understanding the damage propagation process of the specimens.
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB33
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,本文编号:2451771
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