面向纤维增强复合材料低速冲击损伤的非线性混合模型

作者：段永照; 姚卫星; 陈方

来源：南京航空航天大学学报, 2018, 50(01): 16-23.

DOI：10.16356/j.1005-2615.2018.01.003

• 复合材料
• 低速冲击
• 渐进损伤演化
• Puck准则
• 剪切非线性

基于连续介质损伤力学提出了一种纤维增强复合材料(Fiber reinforced polyrner/plastic,FRP)结构低速冲击损伤预测的渐进损伤模型,包含非线性剪应力应变关系和归一化的混合模式基体损伤演化,用来预测复合材料层合板低速冲击损伤。模型区分了纤维拉伸/压缩、纤维间拉伸/压缩4种层内损伤以及层间分层损伤;纤维间损伤起始由Puck失效准则预测,损伤演化由断裂面上的等效应变控制,失效判定时考虑了就位效应对强度的影响;模型中加入单元特征长度以消除计算结果对网格密度的依赖性。以[454/-458/454],[03/45/-45]S和[45/-45/02/90/45/02/-45/45]3三种铺层的复合材料层合板为例,预测了不同冲击能量下复合材料层合板的低速冲击损伤响应参数,试验结果证明了本文模型的有效性。

• 单位
  南京航空航天大学; 机械结构力学及控制国家重点实验室