低速沖擊下層間短纖維增韌作用的有限元分析.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料因其具有比強(qiáng)度高、比剛度大和材料性能可設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，使得其在許多重要結(jié)構(gòu)中得到了應(yīng)用，并且成為最具有發(fā)展前途的新型結(jié)構(gòu)材料之一?？墒菍雍蠌?fù)合材料的層間性能低的特點(diǎn)嚴(yán)重的制約了該種材料的廣泛應(yīng)用，抗沖擊性能差是其最致命的缺點(diǎn)，其破壞的主要形式是分層，因此如何提高層合復(fù)合材料的層間韌性和抗分層能力已經(jīng)成為各國學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，研究沖擊下復(fù)合材料層合板的有限元分析具有重要的理論價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文以復(fù)合材料力學(xué)和

2、斷裂力學(xué)為基礎(chǔ)，利用ABAQUS軟件進(jìn)行模擬，建立了小球沖擊含淺埋分層損傷復(fù)合材料層合板的三維有限元模型，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(kuò)展準(zhǔn)則和虛擬裂紋閉合技術(shù)分析了復(fù)合材料層合板的分層行為。在球、板接觸區(qū)和分層界面引入接觸單元，通過一種非線性彈簧單元來模擬層間短纖維橋聯(lián)作用，通過改變彈簧的拉伸剛度和剪切剛度來修正短纖維橋聯(lián)力，避免了復(fù)雜的迭代計(jì)算過程。在計(jì)算過程中計(jì)算了分層前緣沿能量釋放率分布，研究了不