许昌
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许希武
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李晨
材料科学与工程学报
基于缝合层板单层单胞细观力学模型,研究了单层板在拉、压、剪下的力学特性。根据经典层板理论建立了缝合层板在双轴载荷下的强度模型,并考虑了缝合造成表面层和内部层刚度和强度的差异。通过有限元软件ABAQUS分析了双轴载荷多种工况下缝合层板的损伤演化过程,揭示了缝合层板的失效机理,获得了缝合层板在双轴载荷下的失效包络线以及对应比率载荷下的应力应变曲线。所预测的失效模式和失效强度与实验取得了较好的吻合。通过分析表明缝合层板单层在剪切载荷下表现出一定的非线性特性。多轴多向层板在双轴载荷下表现出较强的耦合性。
关键词:
缝合层板
,
剪切非线性
,
复合材料
,
双轴载荷
,
强度预测
刘伟先
,
周光明
,
高军
,
钱元
复合材料学报
在复合材料正交各向异性连续损伤力学的基础上,引入由应变描述的连续综合变量,损伤演化方案采用综合变量的指数函数.考虑复合材料剪切非线性,通过非线性损伤因子在全局损伤出现之前将其引入本构方程.编写了VUMAT实施损伤模型,介绍连续损伤模型中材料参数的取值方法.对无法通过试验获得的损伤参数,采用遗传算法原理,定义个体适应度为试验及模拟载荷-位移曲线误差,通过编写MATLAB程序调用ABAQUS有限元模型实施参数反演方法.选择了常用铺层结构的复合材料带孔层合板进行仿真参数识别分析,验证了基于遗传算法参数识别方法的可行性.
关键词:
剪切非线性
,
复合材料
,
连续损伤模型
,
遗传算法
,
参数识别
吴义韬
,
姚卫星
,
吴富强
,
沈浩杰
复合材料学报
基于伴随能量释放的渐进损伤演化思想,建立了复合材料层合板面内失效分析的连续介质损伤力学(CDM)分析模型,该模型包含损伤表征、损伤起始判定和损伤演化法则3个方面.基于CDM模型,通过引入损伤状态变量表征损伤,建立了平面应力状态下的材料损伤本构模型.采用损伤参量fE改写Hashin准则,以判定损伤的起始.损伤演化由特征长度内的应变能释放密度控制,建立了损伤状态变量关于等效应变的渐进损伤演化法则.模型中还同时考虑了面内剪切非线性和网格敏感性,并进行了对比分析.对含缺口的[90/0/±45]3.和[(±θ)4]s2类典型复合材料层合板的面内拉伸失效进行了分析,结果表明,本文中的模型能有效预测复合材料层合板的面内拉伸强度.
关键词:
复合材料
,
渐进损伤演化
,
拉伸强度
,
剪切非线性
,
网格敏感性
贾利勇
,
贾欲明
,
于龙
,
李苗
,
张旷怡
,
贺高
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160630.001
针对复合材料厚板强度分析问题,通过对子层压板的刚度等效和应力/应变分解建立了一种多尺度分析模型,并引入了剪切非线性本构关系.实现了复合材料厚板结构在子层压板水平的有限元计算和铺层水平的失效判断.采用FORTRAN语言编写了适用于Abaqus/Explicit求解器的VUMAT子程序,用于模拟复合材料厚板剪切非线性响应以及面内失效,子层压板之间采用内聚力模型来模拟分层损伤.分别采用多尺度线性模型和非线性模型对厚层压板G13剪切试验进行了数值预测,并与试验结果进行了对比.分析结果表明:线性计算模型在预测结构承载能力方面有较高的精度,但在预测整体载荷-位移响应时与试验值偏差较大;由多尺度非线性计算模型得到的破坏模式以及载荷位移曲线均与试验结果吻合较好.
关键词:
复合材料
,
厚板
,
刚度等效
,
剪切非线性
,
VUMAT
