孙民
,
邱志平
复合材料学报
基于界面元法研究了含有不确定参数复合材料层合板分层的问题,以区间数学为基础,将不确定参数区间定量化,提出一种含有不确定参数复合材料层合板分层的区间分析方法,并从数学证明和数值算例两方面与概率方法进行对比,验证区间分析方法的可靠性.通过区间分析方法给出了不确定参数对DCB(Double cantilever beam)分层临界载荷的影响,并且得到在一定初始裂纹长度或铺层数量下,具有不确定参数DCB承载临界载荷的上下界值,这为不确定结构设计提供一定的依据.
关键词:
界面元
,
分层
,
不确定参数
,
区间分析方法
,
概率方法
孟令兵
,
陈普会
复合材料学报
提出一种基于虚拟裂纹闭合技术的界面元模型,用以模拟复合材料的分层破坏和预测结构的承载能力.界面元被嵌入在模型分层扩展路径上,计算结构的能量释放率,结合幂指数破坏准则,模拟复合材料的分层扩展.对由于裂尖单元长度不同所带来的分析误差进行了适当的修正,以降低网格粗细变化所带来的不利影响.为了检验该界面元的可靠性,分别将其应用于对双悬臂梁(DCB)模型、端边切口(ENF)模型和混合模式弯曲(MMB)模型的分层扩展分析中.计算结果与解析解基本吻合,从而验证了采用该界面元模拟复合材料分层破坏的可行性.用该方法对3个含有不同初始损伤复合材料T型接头的界面拉脱分层破坏进行数值模拟,计算结果与试验数据吻合良好.
关键词:
虚拟裂纹闭合技术
,
界面元
,
复合材料
,
分层
,
二次开发
朱炜垚
,
许希武
复合材料学报
建立了用于预测复合材料层合板在低速冲击作用下损伤的3D有限元模型.采用应变描述的失效判据来判断铺层层内的各类损伤,如纤维断裂、纤维挤压、基体开裂、基体挤裂,并结合相应的刚度折减方案对失效单元进行刚度折减.使用界面元模拟层间区域,结合传统的应力失效判据和断裂力学中的能量释放率准则来定义分层损伤的起始和演化规律,提出了一种界面元损伤起始强度沿厚度方向的分布函数.通过对数值仿真结果和实验结果的比较,验证了模型的合理性和准确性.
关键词:
复合材料
,
低速冲击
,
有限元
,
界面元
饶辉
,
许希武
,
朱炜垚
,
张超
复合材料学报
建立了复合材料加筋板在横向低速冲击载荷作用下的渐进损伤有限元模型.该模型考虑了复合材料加筋板受低速冲击时的纤维断裂、基体开裂及分层脱粘等五种典型的损伤形式,在层内采用应变描述的失效判据,结合相应的材料性能退化方案,通过编写VUMAT用户自定义子程序以实现相应损伤类型的判断和演化.在层间以及筋条与层板间加入界面元,模拟层间区域的情况,结合传统的应力失效判据和断裂力学中的能量释放率准则来判断分层损伤的起始和演化规律.通过对数值模拟结果与实验数据的比较,验证了模型的合理性和有效性.同时探讨了不同位置、不同冲击能量以及含初始损伤(脱粘)等因素对复合材料加筋板低速冲击性能的影响.
关键词:
复合材料加筋板
,
低速冲击
,
界面元
,
有限元法
,
动态响应
王裕龙
,
许希武
,
毛春见
复合材料学报
建立了缝合复合材料层板在低速冲击载荷下的渐进损伤分析模型.模型中采用空间杆单元模拟缝线的作用;采用三维实体单元模拟缝合层板,通过基于应变描述的Hashin准则,结合相应的材料性能退化方案模拟层板的损伤和演化;采用界面单元模拟层间界面,结合传统的应力失效判据和断裂力学中的应变能释放率准则判断分层的起始和扩展规律.通过对碳800环氧树脂复合材料(T800/5228)层板的数值仿真结果和试验结果相比较,验证了模型的正确性,同时讨论了不同冲击能量下缝合层板的损伤规律.研究结果表明:缝线能够有效地抑制层板的分层损伤扩展;相同冲击能量下缝合与未缝合层板的基体损伤和纤维损伤在厚度分布上相似,缝合层板的损伤都要小于未缝合层板.
关键词:
缝合复合材料层板
,
低速冲击
,
界面元
,
失效模式
,
渐进损伤
