陈滨琦
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曾建江
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王玉青
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童明波
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160706.001
本文从细观力学出发,提出一种新的基于物理失效机制的细观失效准则.该准则基于Mohr-Coulomb准则并侧重考虑了压缩载荷下组分材料的损伤模式和失效机制,指出压缩失效时压应力会阻碍断裂面的剪切破坏,并深入研究了纤维压缩失效模式,在纤维折断失效准则中引入纤维折断破坏面上剪切强度的概念.采用本文提出的准则对WWFEII(the Second World Wide Failure Exercise)中单向板算例进行失效预测和定量评估,并与Puck、Pinho、Cuntze、Carrere、Tsai-Ha、Hansen和Huang准则的预测结果进行对比,表明在三向载荷下本文提出的细观失效准则在8种失效准则中拟排名第一.研究了静水压力对基体强度的影响,得出影响因子仅与单轴压缩断裂角有关的结论.探讨了WWFEII各强度准则间关于失效包线是“张开”还是“封闭”的重要分歧,认为复合材料在三向压应力状态下失效包线是否为“张开”和“封闭”没有统一的标准答案,而是与复合材料的纤维体积含量、纤维和基体的力学性能、基体随静水压力力学性能的变化及基体的单轴压缩断裂角有关.
关键词:
复合材料
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细观力学
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失效准则
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纤维折断
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静水压力
