復(fù)合材料層板的分層擴(kuò)展三維有限元分析.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在許多重要結(jié)構(gòu)中得到了應(yīng)用，比強(qiáng)度高、比剛度大和材料性能可設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，使纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成為最具有發(fā)展前途的新型結(jié)構(gòu)材料之一。但是層合復(fù)合材料的層間性能低，嚴(yán)重的制約了該種材料的廣泛應(yīng)用。分層是層合復(fù)合材料破壞的主要形式，如何提高層合復(fù)合材料的層間韌性和抗分層能力已經(jīng)成為各國學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，復(fù)合材料層合板分層擴(kuò)展的有限元分析具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文建立了含埋藏分層損傷復(fù)合材料層合板的三維有

2、限元模型。在考慮幾何非線性和接觸非線性的情況下，利用非線性有限元方法，采用混雜模式下通用裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則，結(jié)合虛擬裂紋閉合技術(shù)分析了損傷復(fù)合材料層合板的分層擴(kuò)展過程。
　　 使用離散裂紋模型對含埋藏分層復(fù)合材料層合板進(jìn)行建模，在分層界面使用節(jié)點(diǎn)雙編號的方法，事先將雙節(jié)點(diǎn)進(jìn)行耦合處理，采用節(jié)點(diǎn)分離法模擬分層的動態(tài)擴(kuò)展。在計(jì)算過程中首先計(jì)算分層前緣沿角度分布的能量釋放率，當(dāng)某個節(jié)點(diǎn)的能量釋放率達(dá)到分層擴(kuò)展水平時，解除該節(jié)點(diǎn)的耦合，并引入