手機直線：
咨詢熱線：0571-56211150
近年來，許多工作集中于沖擊后層合板的剩余強度研究。Husman等把沖擊后層合板的剩余拉伸強度表述為沖擊能的函數，并利用該函數對沖擊后層合板的剩余拉伸強度進行了預測。Caprino等提出了一種預測剩余拉伸強度的模型，該模型將剩余拉伸強度看作層合板表面壓痕深度的函數。
上述各種經驗模型雖然理論預測結果與試驗結果吻合較好，但是無法預測結構內部的損傷模式及損傷規律。El-Zein等把剩余強度看作沖擊損傷面積的函數，損傷區域模擬成橢圓形夾雜，在此基礎上進行剩余強度預測。Soutis等和Gottesman等提出了兩種不同的預測沖擊后層合板剩余強度模型，在其模型中，沖擊后層合板的損傷都被假設為規則的幾何形狀。這有兩個缺點：第一，預測精度不高；第二，假設中的許多參數需要大量的試驗確定。為了克服上述各種模型的缺點，應用三維逐漸累積損傷理論對層合板的沖擊以及沖擊后含損傷層合板在拉伸載荷下損傷擴展的全過程進行有限元分析。取消了以往研究者對沖擊后層合板損傷狀態所做的人為假設，將沖擊后層合板的實際損傷狀態直接用于剩余拉伸強度研究，從而提高了剩余強度的預測精度。同時開發了參數化模擬程序，該程序可以預測任意鋪層角度、鋪層厚度的層合板受沖擊后的損傷狀態以及在拉伸載荷下的逐漸損傷破壞過程和最終失效載荷。與已有文獻比較，驗證了方法及程序的正確性。
本文模型包括兩部分：應力分析和失效分析。應力分析可以確定在不同的加載階段層合板內部的應力分布，而失效分析則可以預測結構內部產生的損傷模式及損傷擴展規律等。
纖維增強復合材料層合板受沖擊后的破壞模式主要有四種：基體開裂、基體擠壓破壞、分層和纖維斷裂。Hou等在前人基礎上，考慮了各種應力對不同失效模式的影響后，提出包括上述四種主要破壞模式的沖擊損傷失效判據，Li等均采用其判據進行了層合板的低速沖擊損傷分析并與試驗結果進行了比較，驗證了其合理性，故采用Hou等的沖擊損傷失效準則。
在拉伸載荷作用下復合材料層合板的破壞模式主要有四種：基體開裂、基纖剪切、分層和纖維斷裂。Tserpes等提出了包括上述四種主要破壞模式的三維逐漸損傷模型并用于接頭的逐漸損傷分析，本文將其擴展應用于含初始損傷復合材料層合板的剩余拉伸強度分析。
單元發生破壞后，該單元的剛度將發生變化，應力在各單元中的分布也隨之改變，因而，參數退化方法選擇的是否適當對求解的層合板最終強度有很大的影響。Chang等在其二維逐漸損傷模型中采用的參數退化方式是：只要有失效發生，就將相應的材料常數退化為0。Tan等則把由不同損傷模式引起的材料剛度下降用不同的損傷內狀態變量來表示，同時通過大量的試驗確定這些變量的值。顯然，Tan的參數退化方式更可靠一些，因為它可以根據不同的失效模式調整變量的值，從而可以更好地模擬層合板的損傷累積。Tserpes等在對接頭的逐漸損傷分析中比較了Chang和Tan的兩種參數退化方式，也證實了Tan的更合理。Camanho等將Tan的參數退化方式擴展到三維，在對層合板的沖擊及沖擊后的拉伸破壞全程分析中采用了Camanho的參數退化方式。
除了預測各種損傷模式產生和擴展的準則之外，逐漸累積損傷分析模型還包括判斷層合板何時不能繼續承受外載的準則，即層合板的總體破壞判據。Chang等和Tan等在對含孔層合板的逐漸損傷分析中采用的總體破壞判據為當發生纖維斷裂的單元沿垂直載荷方向擴展到板邊時即認為發生了整板破壞，通過與試驗結果比較，吻合較好，故本文采用上述準則作為層合板的總體破壞判據。
專業從事有限元分析公司│有限元分析│CAE分析│FEA分析│技術服務與解決方案
杭州那泰科技有限公司
本文出自杭州那泰科技有限公司m.zhaojia007.cn，轉載請注明出處和相關鏈接！