先進(jìn)復(fù)合材料層壓板廣義強(qiáng)度準(zhǔn)則初步研究.pdf

1、先進(jìn)復(fù)合材料（主要指纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料）在航空、航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但由于其破壞機(jī)理十分復(fù)雜，目前在先進(jìn)復(fù)合材料的強(qiáng)度分析和安全評(píng)估方面還存在一些困難。其中一個(gè)主要問(wèn)題是難以找到一個(gè)準(zhǔn)確而又適用于各種條件的強(qiáng)度準(zhǔn)則，同時(shí)，還面臨著如何準(zhǔn)確計(jì)算復(fù)合材料極限強(qiáng)度的問(wèn)題。 本文作為先進(jìn)復(fù)合材料層壓板廣義強(qiáng)度準(zhǔn)則系列研究工作的一部分,首先從復(fù)合材料單層板在偏軸試驗(yàn)中的破壞特征出發(fā)，研究了單層板在偏軸載荷作用下的破壞機(jī)理，將單層

2、板的破壞分為五種破壞模式。分析了不同破壞模式中各應(yīng)力分量間的耦合效應(yīng)，以及偏軸角度對(duì)耦合效應(yīng)的影響，提出了先進(jìn)復(fù)合材料單層板強(qiáng)度準(zhǔn)則的修正式。該修正式引入了應(yīng)力比來(lái)考慮耦合效應(yīng)的影響，引入了耦合參數(shù)來(lái)考慮偏軸角度對(duì)耦合效應(yīng)的影響，引入了附加應(yīng)力項(xiàng)來(lái)考慮纖維模量與基體模量間差異所帶來(lái)的影響。修正式中的耦合參數(shù)通過(guò)偏軸試驗(yàn)來(lái)確定，該耦合參數(shù)反映了因材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)不同而產(chǎn)生的對(duì)強(qiáng)度準(zhǔn)則的影響。將本文強(qiáng)度準(zhǔn)則修正式與其他三種常用準(zhǔn)則和試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行

3、了分析對(duì)比，結(jié)果表明，本文計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合更好。 本文還對(duì)復(fù)合材料的極限強(qiáng)度分析方法進(jìn)行了研究。分析了復(fù)合材料在不同載荷作用下所表現(xiàn)出的非線性行為，基于線性回歸方法，提出了一種較為簡(jiǎn)單的獲得瞬時(shí)模量的方法。研究了復(fù)合材料層壓板在拉伸載荷作用下的剛度退化方法，提出了基體屈服模型和纖維性能函數(shù)，并建立了考慮破壞模式間相互影響的剛度退化模型。將本文剛度退化模型與其他理論和試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比，得到了比較滿意的結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，研究