孙耀宁
,
王艳飞
兵器材料科学与工程
用Python脚本生成复合材料三维细观力学有限元结构模型以及施加代表性体积单元(RVE)所需的周期性边界条件,运用Abaqus材料子程序UMAT建立材料的损伤模型,研究周期性温度变化下纤维增强复合材料代表性体积单元(RVE)在横向拉伸载荷的作用下组分相损伤的演化过程以及最终产生基体裂纹破坏的趋势.并与文献中的实验结果进行对比,从细观尺度表征了周期性温度变化对横向拉伸载荷作用下复合材料失效模式的影响.从模拟结果可以看出,纤维和基体的热物理性能不同使得纤维牵制基体的热变形,将会加快纤维/基体破坏,直接在垂直于载荷的应力集中区域产生连续界面脱黏.
关键词:
周期性温度变化
,
纤维增强复合材料
,
细观损伤
,
界面失效
,
横向行为
余治国
,
柴亚南
,
宋笔锋
机械工程材料
用自定义的缝线模型和Cohesive单元方法,模拟了复合材料非缝合/缝合胶接L型筋条-蒙皮结构胶接界面在拉脱载荷作用下的失效过程;分析了第一排缝线位置和筋条突缘宽度对界面强度的影响.结果表明:对于非缝合结构,在载荷中心线附近区域,裂纹扩展受Ⅰ,Ⅱ型裂纹的共同作用;远离载荷中心线的区域,裂纹扩展时Ⅱ型裂纹起主导作用;对于缝合结构,裂纹扩展过程中载荷出现多次波动,载荷在第一排缝线断裂时达到峰值(拉脱强度);将第一排缝线缝合在筋条倒角与蒙皮接触的切点处,结构的强度较第一排缝线距离中心线8 mm时的提高了118.5%;筋条突缘宽度从25 mm降为20 mm后,强度下降了约18.2%,而从20 mm降至15 mm,强度几乎没有变化.
关键词:
筋争蒙皮结构
,
界面失效
,
拉脱强度
,
缝合位置
