短纖維增韌層間復合材料板內淺埋分層擴展研究.pdf

1、纖維增強復合材料因其具有比強度高、比剛度大和材料性能可設計的特點，使得其在許多重要結構中得到了應用，并且成為最具有發(fā)展前途的新型結構材料之一。可是層合復合材料的層間性能低的特點嚴重的制約了該種材料的廣泛應用，其破壞的主要形式是分層，因此如何提高層合復合材料的層間韌性和抗分層能力已經成為各國學者關注的焦點。所以，復合材料層合板分層裂紋擴展的有限元分析具有重要的理論意義和應用價值。
　　建立了板內淺埋分層損傷復合材料層合板的三維有限元

2、模型。在考慮幾何非線性和接觸非線性的情況下，采用混雜模式下通用裂紋擴展準則和虛擬裂紋閉合技術分析了復合材料層合板的分層裂紋擴展過程。在分層界面引入接觸單元，在分層前緣預開裂路徑上使用節(jié)點雙編號的方法，預先將雙節(jié)點進行耦合處理，采用節(jié)點分離法模擬分層的動態(tài)擴展。在計算過程中首先計算分層前緣沿能量釋放率分布，當某個節(jié)點的能量釋放率滿足裂紋擴展條件時，解除該節(jié)點的耦合，通過一種非線性彈簧單元來模擬層間短纖維使之達到引入短纖維橋聯(lián)力的作用，通過