準靜態壓痕力作用下復合材料層壓板的損傷阻抗分析

摘 要: 建立了一種復合材料層壓板在準靜態壓痕力作用下的損傷阻抗的預測方法。先分別針對基體破壞、分層、纖維斷裂等失效模式引入相應的失效變量, 并建立不同失效模式下的剛度折減方法, 然后采用基于應變描述的Hashin和Yeh失效準則并結合有限元方法, 對復合材料層壓板在準靜態壓痕力作用下的破壞過程進行漸進損傷分析, 在此基礎上進一步預測了層壓板的損傷阻抗。采用商用有限元軟件ABAQUS/ Standar d 的UMAT用戶子程序實現數值模擬。計算結果表明, 分層起始與擴展是導致載荷-位移曲線發生第1次卸載的主要原因, 當接觸力達到其大值時出現較明顯的纖維斷裂。分層起始載荷和大接觸力的預測結果與實驗數據吻合良好。
關鍵詞: 復合材料層壓板; 有限元; 漸進損傷分析; 損傷阻抗


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