含橢圓分層縫合復(fù)合材料層板的剩余壓縮強(qiáng)度.pdf

1、復(fù)合材料具有比強(qiáng)度、比剛度高的特點(diǎn)，在現(xiàn)代航空領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的失效形式包括纖維斷裂、基體破壞和層間分層。層間分層在制造和使用過程中經(jīng)常發(fā)生，嚴(yán)重影響了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的剩余壓縮強(qiáng)度。含分層損傷復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在承受壓縮載荷時(shí)發(fā)生子層局部屈曲是造成結(jié)構(gòu)破壞的主要原因。子層屈曲后由于分層前緣應(yīng)力集中，會發(fā)生二次失穩(wěn)即分層擴(kuò)展，對于結(jié)構(gòu)的剩余強(qiáng)度也有很大影響?？p合復(fù)合材料可以改善傳統(tǒng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)層間性能。實(shí)驗(yàn)表明，縫合復(fù)合材料層板沖

2、擊造成的分層損傷明顯小于傳統(tǒng)層板，縫線具有抑制分層損傷的能力。
　　本文基于漸進(jìn)損傷方法，研究了含橢圓形分層縫合復(fù)合材料層板在壓縮載荷下的剩余強(qiáng)度問題。采用ABAQUS軟件建立了三維有限元模型，以桿單元模擬縫線的橋聯(lián)作用，通過界面元模擬層間分層。首先通過求解特征值方程得到了子層屈曲模態(tài)，討論了縫合前后分層面積和分層深度對屈曲載荷的影響。然后將屈曲模態(tài)作為初始缺陷引入非線性分析，考慮了剛度折減、子層屈曲和分層擴(kuò)展對剩余強(qiáng)度的影響。通