李亚智
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郭晓波
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黄志远
复合材料学报
为了分析层压复合材料层间特性,推导了将刚性元-弹簧元相结合的离散型界面单元的刚度矩阵.建立了层压板的准三维模型,即将Mindlin板单元应用于层压板的各子层,层间作用则利用上述界面单元来模拟.通过弯曲板元计算子层面内应力,通过界面单元的弹簧力确定层间应力.对受面内拉伸的多向层压板条进行了应力分析,与使用商业软件三维实体模型计算得到的层间和面内应力对比,结果表明准三维模型的计算结果合理.这种新型界面单元的优点是可用来表征层间损伤,并且能通过对弹簧刚度的消减来模拟分层损伤的演变.
关键词:
复合材料层压板
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有限元
,
准三维模型
,
层间应力
,
面内应力
黄志远
,
李亚智
,
郭晓波
复合材料学报
由于层间应力的存在,受面内载荷作用的复合材料层压板实际处于多轴应力状态.构建了由刚性元、弹簧元和二维板元构成的准三维有限元模型,结合单向板在典型应力状态下的疲劳试验结果和疲劳损伤模型,发展了一种考虑三维应力的、预测任意铺层多向层压板疲劳寿命的分析方法,包括应力分析、静力和疲劳累积损伤失效分析及材料性能退化3个主要部分,能够模拟面内和层间损伤产生、发展直至层压板整体破坏的完整过程,并得到疲劳寿命.对2种T300/QY8911多向铺层板进行了实际计算,寿命预测结果与试验结果吻合较好.
关键词:
复合材料层压板
,
准三维模型
,
多轴应力
,
疲劳损伤
,
疲劳寿命
