复合材料非线性渐进损伤分析模型的建立及工程应用

发布时间：2021-01-21 12:27

　　复合材料结构损伤是导致结构失效的重要原因之一。本研究基于复合材料渐进损伤分析方法建立了非线性分析模型,重点分析了强度失效准则和损伤演化规律,并结合有限元分析方法研究了含损伤复合材料结构的本构关系,基于ANSYS软件编制分析程序对结构的损伤过程进行了数值模拟。以此为基础研究了复合材料开孔壁板、肋板结构以及舵轴结构在不同类型载荷作用下的失效模式和极限承载力,并通过试验验证了数值模拟的正确性。结果表明,该模型对复合材料构件的损伤形式和强度预测精确度比较高,具有工程实际应用价值。 

【文章来源】：材料导报. 2020,34(18)北大核心

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【部分图文】：

正交各向异性应力示意图

参考文献[3]，计算分析了12种不同铺层角度、不同几何尺寸的典型层合板实例，对程序的准确性进行了验证。12种层合板的破坏拉力计算结果如表1所示，计算得到的结果规律与试验数据是吻合的。3 工程实例应用

对某高超声速飞行器尾翼结构形式进行分析可得，其内部存在加强筋、开孔平板以及空心轴等结构。本工作从尾翼结构中提取出三种典型的工程构件即开孔壁板、舵轴以及肋板结构形式，并制备试件进行不同载荷类型的静强度试验，试件结构示意图见图3。试验时的工装加载示意图见图4，其中肋板的工装形式与开孔壁板类似。图4 试件工装加载示意图:(a)开孔壁板(肋板相似);(b)舵轴

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于刚度退化的复合材料结构损伤研究进展[J]. 张承承,王建军.  材料导报. 2016(21)
[2]三维复合材料层合板渐进损伤非线性分析模型[J]. 王跃全,童明波,朱书华.  复合材料学报. 2009(05)

博士论文
[1]考虑界面相的复合材料宏—细观渐进损伤解析模型研究[D]. 唐占文.哈尔滨工业大学 2013



本文编号：2991163