復(fù)合材料層壓板層間應(yīng)力分析和疲勞壽命估算.pdf

1、層壓板的疲勞損傷包括面內(nèi)損傷和分層損傷,損傷之間的相互作用和它們對(duì)疲勞壽命的影響機(jī)理很復(fù)雜.本文首先闡述了一種基于面內(nèi)損傷的多向?qū)訅航Y(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測方法,這種方法克服了傳統(tǒng)的復(fù)合材料壽命預(yù)測方法依賴于試件鋪層方式和受力方式的缺點(diǎn).但是這種方法不能用于層間應(yīng)力影響比較大的情況下的壽命預(yù)測.本文在上述方法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步考慮了層間應(yīng)力和分層損傷對(duì)疲勞壽命的影響.層間應(yīng)力是引起疲勞分層損傷的主要原因,本文分別采用兩種有限元建模方法對(duì)層間應(yīng)力場進(jìn)

2、行分析,一種是基于實(shí)體單元的三維有限元方法,另一種是基于板元、彈簧元和剛性元的準(zhǔn)三維有限元方法.兩種模型關(guān)于層間應(yīng)力計(jì)算結(jié)果分布一致、大小相當(dāng).準(zhǔn)三維模型適應(yīng)性好,計(jì)算規(guī)模小于三維模型.準(zhǔn)三維模型將層間應(yīng)力和面內(nèi)應(yīng)力有效地分離開來,能夠形象地和恰當(dāng)?shù)乇硎緦娱g損傷及其擴(kuò)展.基于層間應(yīng)力的計(jì)算方法,提出了一種綜合考慮面內(nèi)損傷和層間損傷對(duì)疲勞壽命的影響分析方法.并對(duì)這種方法進(jìn)行工程簡化,得出一種兼顧層間損傷的疲勞壽命簡化分析方法,計(jì)算結(jié)果比不