短纖維增韌層間復(fù)合材料板內(nèi)淺埋分層擴(kuò)展研究.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料因其具有比強(qiáng)度高、比剛度大和材料性能可設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，使得其在許多重要結(jié)構(gòu)中得到了應(yīng)用，并且成為最具有發(fā)展前途的新型結(jié)構(gòu)材料之一?？墒菍雍蠌?fù)合材料的層間性能低的特點(diǎn)嚴(yán)重的制約了該種材料的廣泛應(yīng)用，其破壞的主要形式是分層，因此如何提高層合復(fù)合材料的層間韌性和抗分層能力已經(jīng)成為各國(guó)學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。所以，復(fù)合材料層合板分層裂紋擴(kuò)展的有限元分析具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　建立了板內(nèi)淺埋分層損傷復(fù)合材料層合板的三維有限元

2、模型。在考慮幾何非線性和接觸非線性的情況下，采用混雜模式下通用裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則和虛擬裂紋閉合技術(shù)分析了復(fù)合材料層合板的分層裂紋擴(kuò)展過(guò)程。在分層界面引入接觸單元，在分層前緣預(yù)開(kāi)裂路徑上使用節(jié)點(diǎn)雙編號(hào)的方法，預(yù)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(dòng)態(tài)擴(kuò)展。在計(jì)算過(guò)程中首先計(jì)算分層前緣沿能量釋放率分布，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)的能量釋放率滿(mǎn)足裂紋擴(kuò)展條件時(shí)，解除該節(jié)點(diǎn)的耦合，通過(guò)一種非線性彈簧單元來(lái)模擬層間短纖維使之達(dá)到引入短纖維橋聯(lián)力的作用，通過(guò)