含孔邊強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料層合板逐漸累積損傷研究.pdf

1、隨著復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用,復(fù)合材料層合板以其優(yōu)良的綜合性能,越來越受到人們的關(guān)注。然而,由于裝配或功能需要,層合板上常具有許多開孔結(jié)構(gòu),在外載荷作用下,孔周圍應(yīng)力集中會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的損傷。同時(shí),由于層合板特有的層間應(yīng)力自由邊界效應(yīng),使孔周圍損傷過程變得十分復(fù)雜,損傷形式增多,這不但進(jìn)一步削弱結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度,而且使強(qiáng)度預(yù)測(cè)更加困難。因此,研究含孔層合板的失效過程、失效機(jī)理對(duì)與層合板結(jié)構(gòu)應(yīng)用有著十分重要的意義,同時(shí),找到提高含孔板結(jié)構(gòu)強(qiáng)

2、度的方法也成為亟待解決的問題之一。
　　 為提高含孔層合板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,可在孔邊膠粘一定厚度的層合板,用來提高含孔板的承載能力,稱之為強(qiáng)化層。
　　 基于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)理論、三維逐漸累積損傷理論和相應(yīng)的剛度退化理論,借助大型商用有限元軟件ANSYS的二次開發(fā)語言(APDL),不僅分析了自由邊界處的孔邊應(yīng)力分布情況,而且建立了含孔邊強(qiáng)化層的復(fù)合材料層合板累積損傷模型,從宏觀角度對(duì)層合板的結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理和強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的參數(shù)對(duì)層合板失效

3、過程和強(qiáng)度極限的影響進(jìn)行研究。具體內(nèi)容包括:
　　 1.驗(yàn)證ANSYS軟件分析層間應(yīng)力的精確性,同時(shí)研究層合板曲自由邊界處層間應(yīng)力分布的奇異性,為三維累積損傷研究提供理論依據(jù)。
　　 2.建立含孔層合板的三維累積損傷模型,在均布拉伸載荷作用下,分析層合板整個(gè)損傷過程及相關(guān)機(jī)理。同時(shí)將有限元計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,從而驗(yàn)證模型及相關(guān)理論的合理性與正確性。
　　 3.建立含孔邊強(qiáng)化層的層合板三維累積損傷模型,在均