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  本文關(guān)鍵詞：基于ABAQUS復(fù)合材料層合板漸進(jìn)損傷有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中北大學(xué)》 2015年

基于ABAQUS復(fù)合材料層合板漸進(jìn)損傷有限元分析

施建偉  

【摘要】：復(fù)合材料憑借其高比強(qiáng)度和比模量、可設(shè)計(jì)性顯著、材料與結(jié)構(gòu)具有同一性等優(yōu)異的性能，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)工業(yè)、能源工程、風(fēng)力發(fā)電及船舶工業(yè)等領(lǐng)域。復(fù)合材料在實(shí)際的生產(chǎn)制造、使用和維護(hù)過(guò)程中，常常會(huì)受到外力載荷的作用。由于復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度相對(duì)較弱，層合板材料結(jié)構(gòu)的損傷阻抗和層間強(qiáng)度較差，所以會(huì)常常形成一些目視不可見(jiàn)的不易察覺(jué)的層內(nèi)或?qū)娱g內(nèi)部損傷，如基體開(kāi)裂，纖維斷裂以及層間分層等失效模式。這些不易察覺(jué)的內(nèi)部損傷使得復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能?chē)?yán)重退化，嚴(yán)重降低了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和使用壽命，帶來(lái)了潛在的安全隱患，在一定程度上制約了纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的應(yīng)用。因此，研究復(fù)合材料在外力載荷下的變形和損傷等機(jī)理，對(duì)于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及提高復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的抗外力損傷性能具有重要的研究意義。 本文首先利用大型商用有限元分析軟件ABAQUS/Explicit，基于Hashin失效準(zhǔn)則和內(nèi)聚力單元，建立了復(fù)合材料層合板漸進(jìn)損傷有限元分析模型，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料單向板的基礎(chǔ)性能，得到了ABAQUS分析所需基礎(chǔ)參數(shù)。然后考慮了網(wǎng)格密度及其單元損傷退化參數(shù)的影響作用，優(yōu)化了模型。 基于優(yōu)化的有限元模型，本文得到了復(fù)合材料層合板在三點(diǎn)彎曲載荷作用下層內(nèi)失效與層間分層失效的起始與擴(kuò)展過(guò)程。通過(guò)模擬研究表明：90°鋪層主要的失效模式為基體拉伸失效和基體壓縮失效，0°鋪層主要失效模式為纖維拉伸失效與纖維壓縮失效，基體拉伸與纖維拉伸失效模式主要集中在層合板下層位置，基體壓縮與纖維壓縮失效則主要集中在層合板上層位置，而且基體失效模式要先于纖維失效模式，但是纖維失效模式占層合板失效主導(dǎo)地位；層合板最下層最容易發(fā)生分層，而且擴(kuò)展速度快。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB332
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃吉桂;基于無(wú)網(wǎng)格局部Petrov-Galerkin方法的復(fù)合材料層合板穩(wěn)定性分析[D];暨南大學(xué);2008年

2 馮世寧;完善和含損傷復(fù)合材料層合板及智能結(jié)構(gòu)的動(dòng)力穩(wěn)定性[D];大連理工大學(xué);2009年

3 韓學(xué)群;復(fù)合材料層合板分層損傷數(shù)值模擬[D];武漢理工大學(xué);2010年

4 張海波;新3D界面元在復(fù)合材料層合板分層損傷數(shù)值模擬中的應(yīng)用[D];天津大學(xué);2009年

5 曹寧源;復(fù)合材料層合板及其膠接補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的承載能力分析[D];大連理工大學(xué);2002年

6 劉遠(yuǎn)東;動(dòng)荷載作用下含損復(fù)合材料層合板承載能力分析[D];大連理工大學(xué);2003年

7 袁偉;開(kāi)口對(duì)受剪復(fù)合材料層合板受力特性影響的研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

8 李小樂(lè);復(fù)合材料層合板大開(kāi)口結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

9 涂文瓊;面內(nèi)加載及低速?zèng)_擊下復(fù)合材料層合板抗分層失效研究[D];華中科技大學(xué);2010年

10 王昌海;復(fù)合材料層合板的低速?zèng)_擊損傷模擬[D];天津大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于ABAQUS復(fù)合材料層合板漸進(jìn)損傷有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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