内聚力模型的工程适用性

发布时间：2024-06-30 05:11

　　内聚力模型目前只被应用于纯位移边界条件下二维脱粘问题的分析,本文则基于内聚力模型对三维三明治型双悬臂梁模型的脱粘进行了研究,研究结果表明模型位置对内聚力单元本构模型无影响、内聚力模型可以用于解决三维脱粘问题。在此基础上,用力载荷代替位移载荷进行脱粘分析,分析结果得出内聚力模型可以在各种边界条件下进行脱粘分析、内聚力模型有较好的工程适用性的结论,为未来将内聚力模型应用于复杂工程结构的脱粘分析奠定了基础。

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【部分图文】：

图1双线性张力位移分离法则

式（2）和（3）给出了典型的法相和切向双线性内聚力模型的张力-位移关系的控制方程：其中：D为刚度弱化系数，其表达式为：

图2三维三明治型双悬臂梁模型

在加载的最初过程（a)～(b）中，由于胶层上、下表面之间的相对位移较小，故胶层所产生的形变相对较小，因而其所承受的应力较小而不足以使其本身完全失效。模型在此过程中，最右侧的内聚力单元最先产生形变，故最先产生内应力，其左侧与其相邻的内聚力单元依次产生形变与内应力。因此，当整个胶层并....

图3三维DCSB模型不同加载阶段的应力云图

图2三维三明治型双悬臂梁模型在余下的加载过程（c)～(d）中，随着胶层上、下表面之间的相对位移不断增大，胶层的形变因之不断变大，从而使胶层所承受的应力不断增大以至于超过了其自身的应力极限，故其最右侧已出现完全失效的内聚力单元；且随着继续加载，完全失效的内聚力单元不断增多（在AB....

图4三明治型双悬臂梁三维模型截面

基于有限元理论可以知道，当所施加的边界条件为纯位移边界条件时，可以很方便求解出力；但所施加边界条件为混合边界条件时，则求解过程需要反复迭代，不但工作量极大、且有可能发散，无法得到最终结果。而实际问题的边界条件大多为混合边界条件，因此研究内聚力模型在混合边界条件下的计算能力，是研究....

本文编号：3998432