面内损伤对埋藏分层影响的三维有限元分析

作者：高相胜; 张以都; 黎定仕

来源：材料科学与工艺, 2011, (03): 26-31.

• 复合材料层合板
• 分层
• 面内损伤
• 能量释放率
• 应力均化 composite laminates
• delamination
• in-plane damage
• energy release rate
• stress homogenization

运用大型有限元软件ANSYS,基于复合材料层合板损伤理论,建立了含面内损伤和埋藏分层的复合材料层板三维有限元模型.分析了面内损伤对复合材料层板分层的影响.采用三维Hashin准则预测复合材料损伤,分层区损伤采用多种损伤模型,损伤发生后,认为材料仍连续,并修改损伤单元对应的材料参数.通过虚拟裂纹闭合技术(VCCT)计算分层尖端能量释放率,采用GAP元处理分层区的接触非线性问题.分析了单向轴压作用下分层区面内损伤的形式和演化过程,以及面内损伤对层间应力场、位移场以及分层能量释放率的影响.数值计算结果表明:面内损伤在降低分层区应力峰值的同时也使层间应力得到了均化,对分层扩展有屏蔽作用.

• 单位
  虚拟现实技术与系统国家重点实验室; 北京航空航天大学