復(fù)合材料二維漸進(jìn)損傷模擬的研究.pdf

1、隨著碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料、高聚物復(fù)合材料大量應(yīng)用到航空航天領(lǐng)域，這些材料的粘彈性特征和漸進(jìn)損傷破壞形式受到人們越來越多的關(guān)注。研究碳纖維樹脂復(fù)合材料的本構(gòu)關(guān)系模型，并將其應(yīng)用到數(shù)值模擬，可為準(zhǔn)確預(yù)測材料的破壞趨勢提供幫助。
　　 本文首先研究復(fù)合材料力學(xué)中代表復(fù)合材料的體積元模型和粘彈性力學(xué)中代表基體性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)線性固體模型。應(yīng)用最大應(yīng)力失效準(zhǔn)則判定材料的失效，采用Camanho剛度退化方式研究材料的剛度退化。
　　

2、其次使用ABAQUS軟件的UMAT模塊，以標(biāo)準(zhǔn)線性固體本構(gòu)關(guān)系為數(shù)學(xué)模型，利用FORTRAN語言編制程序，對相同載荷約束條件下的復(fù)合材料單胞模型和多胞模型進(jìn)行有限元計算。對比兩種模型應(yīng)力應(yīng)變的計算結(jié)果，多胞模型呈現(xiàn)出周期性變化，每個部分與單胞模型的應(yīng)力應(yīng)變分布相似，由此得出可以用單胞模型代表復(fù)合材料簡單層板。
　　 最后對基體材料分別為彈性和粘彈性的單胞模型進(jìn)行數(shù)值模擬，并與拉伸實驗結(jié)果比較。對比實驗結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，粘彈