陈玉良
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程宸
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万水
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蒋正文
玻璃钢/复合材料
本文研究了将虚拟裂纹闭合法应用ANSYS有限元计算软件,计算组合材料的应变能释放率.在有限元计算中,为了减小后处理工作量,将弹簧单元施加在裂纹尖端.在实际的有限元计算中,COMBIN14单元被用来建立有限元模型,从而将求解过程和后处理过程联系起来,自动计算出能量释放率.随后,将该方法应用于计算组合材料的应变能释放率,进行数值模拟实验.通过分析比较数值计算结果和理论值,表明该数值分析方法所计算出的应变能释放率与理论值完全符合,该数值分析方法是一种高效,精确的数值分析方法.
关键词:
虚拟裂纹闭合法
,
ANSYS
,
应变能释放率
,
组合材料
杨帆
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郑锡涛
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李亚智
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焦晓辉
复合材料学报
采用细观力学方法以及虚拟裂纹闭合法(VCCT)对含有Z-pin增强复合材料双悬臂梁(DCB)结构Ⅰ型断裂韧性进行了研究.利用有限元法建立了结构模型,采用实体单元模拟复合材料层压板结构和非线性弹簧元模拟Z-pin.通过计算应变能释放率对含有不同体积分数Z-pin的复合材料层压板Ⅰ型断裂韧性与不含Z-pin的复合材料层压板Ⅰ型断裂韧性进行了对比分析.研究表明,含有Z-pin增强复合材料双悬臂梁(DCB)结构Ⅰ型断裂韧性在裂纹扩展过程中受到Z-pin桥联作用的影响而显著增强,且其增强效果与Z-pin的体积分数、处在桥联区的Z-pin数目均相关,这表明Z-pin增强方法能够有效提高复合材料层压板的分层扩展阻力.
关键词:
复合材料
,
Z-pin
,
Ⅰ型断裂
,
虚拟裂纹闭合法
