黎增山
,
关志东
,
何为
,
刘德博
复合材料学报
针对纤维增强复合材料层板开孔拉伸，将复合材料层板的失效分为层内失效和层间失效，建立了复合材料层板开孔拉伸损伤分析模型。该模型基于逐渐损伤分析，对不同复合材料开孔层板进行了失效预测，并与文献试验结果进行了对比，破坏强度和失效模式均与文献试验结果非常吻合。结果表明本文中所建立的层板开孔拉伸损伤分析模型能够模拟含孔层合板拉伸过程中的损伤起始、损伤扩展和最终破坏模式，并最终预测含孔层合板拉伸失效模式和破坏强度。
关键词:
复合材料
,
开孔拉伸
,
损伤分析
,
逐渐损伤
,
失效模式
鲍宏琛
,
刘广彦
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160112.005
建立了一种新的有限元三维模型，对准各向同性纤维增强复合材料层合板[45/0/-45/90]s 和[45/-45/90/0]s 进行了开孔拉伸的破坏模拟。每一层均采用三维实体单元(ABAQUS中的 C3D8R 单元)，由于基体比纤维强度低，在很低的拉伸载荷下，圆孔周围基体受到剪切力会出现沿纤维方向的纵向劈裂或基体开裂，从而钝化圆孔，大大减小应力集中，提高材料承载能力。为了准确模拟层合板的破坏，在每层圆孔周围(90°层除外)沿纤维方向引入2组基于表面的内聚力接触来模拟层内纵向劈裂，同时用这种接触来模拟层间的分层特性。为了提高计算效率并且保证计算精度，在圆孔周围采用精细的网格，其余地方采用相对稀疏的网格。在内聚区保证足够的单元个数，这样既能准确刻画内聚区应力分布，又能缓解网格依赖性。与文献中实验结果的对照显示，取得了较好的一致性。
关键词:
准各向同性层合板
,
开孔拉伸
,
损伤模拟
,
劈裂
,
有限元分析
