张华山
,
黄争鸣
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2008.05.003
将复合材料细观力学桥联模型与有限元软件ABAQUS结合,用于分析层合板受低速冲击作用的极限承载能力.通过确定组分材料是否破坏来判断单层板是否破坏,对破坏后的单层实施一种常系数刚度衰减.将细观力学本构模型、针对组分材料的破坏判据以及刚度衰减模式编制成用户子程序VUMAT,为ABAQUS求解层合板的极限冲击响应提供一种自定义材料模型.只需要输入纤维和基体的材料参数、纤维体积含量等有限数据并且无须单层板的实验数据,就能顺利实施复合材料层合板结构的冲击承载能力分析.所计算的层合板的挠度-时间曲线以及横向冲击力-时间曲线与实验值吻合良好,说明本文的方法是有效的.
关键词:
复合材料层合板
,
细观模型
,
横向冲击
,
破坏准则
,
刚度衰减
佟丽莉
,
陈辉
,
孟松鹤
,
杜善义
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.05.029
应用微分几何理论,推导出纤维缠绕复合材料壳体的非测地线缠绕轨迹、包角方程及绕丝头运动方程,得到缠绕过程的动态仿真模拟数据.将封头处变化的缠绕角、厚度等实际工艺参数直接用于壳体结构的理论分析.采用叠层的增量本构关系,模拟层合板壳结构的损伤过程,建立了损伤后刚度衰减模型及刚度退化准则,并通过实验确定了刚度衰减系数.应用此模型对纤维缠绕复合材料压力容器进行了数值分析.结果表明:纤维缠绕复合材料压力容器封头处损伤会导致其弯曲刚度降低,这是影响轴向变形的重要因素.
关键词:
复合材料
,
刚度衰减
,
损伤
,
非测地线缠绕
何政
,
孙颖
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.06.025
对20个GFRP筋标准拔出试件进行了单调静力加载和高应力重复加卸载的粘结性能试验,考察了粘结强度、加载端滑移量、粘结刚度及滞回耗能的变化规律.研究结果表明,GFRP筋的粘结性能在等幅(Δτ=0.7τu)应力循环下表现不稳定,在变应力幅重复加卸载下,粘结强度衰减较为明显,得到的包迹线和共同点曲线与单调静力加载τs曲线形状基本一致,同一滑移量下共同点曲线上的粘结应力与包迹线上的粘结应力比值在0.50～0.75变化.重复加卸载下GFRP筋肋的损伤程度比单调静力加载下的情况更为严重,混凝土界面没有发现劈裂裂纹.从滑移量、能量耗散和刚度衰减变化情况来看,加载历史和损伤累积状态对这些变量的影响最为明显.
关键词:
FRP筋
,
粘结
,
混凝土
,
玻璃纤维
,
强度衰减
,
刚度衰减
陈向明
,
柴亚南
,
沈真
复合材料学报
为解决复合材料接头强度分析中由于接触造成的收敛困难问题，自定义了具有特殊本构关系的粘接元用来模拟接触，该单元只能传递压力而不能传递拉力。自定义的粘接元被置于两接触对之间用来传递接触压力，从而保证了接触体之间在接触面上的变形协调关系。同时，建立了复合材料单钉接头的三维累积损伤有限元模型。基于文献中材料性能退化模型，对纤维及基体压缩破坏的刚度退化模式做了改进，并利用自定义粘接元接触技术及改进后的刚度退化方法对模型进行了有限元模拟。最后对四组相应试验件进行了试验验证，试验结果和模拟结果吻合较好，证明了自定义粘接元接触技术以及文中模型和算法的有效性。
关键词:
白定义粘接元
,
接触模拟
,
复合材料
,
单钉接头
,
刚度衰减
