基于微观力学失效理论的CFRP多向层合板低速冲击行为预测

编号 zgly0001530270

文献类型 期刊论文

文献题名 基于微观力学失效理论的CFRP多向层合板低速冲击行为预测

作者 宇鹏飞  蔡洪能  焦菲  韩雪成 

作者单位 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2016年06期

年份 2016 

分类号 TB301 

关键词 微观力学失效理论  组分强度表征  VUMAT  逐步失效  冲击损伤 

文摘内容 基于微观力学失效(MMF)理论对碳纤维增强复合材料(CFRP)多向层合板在低速冲击载荷下失效机制及损伤过程进行分析和预测。建立基于MMF理论的层合板结构冲击损伤行为分析方法。首先,使用MMF理论对冲击过程中组分的失效类别进行判别;然后,根据组分失效的类别制定出相应的材料性能退化方案来实现对复合材料在低速冲击下的逐步失效分析;在ABAQUS平台上开发了基于显示分析的用户材料子程序(VUMAT),即基于MMF理论的层合板冲击损伤分析程序;最后,利用MMF理论冲击损伤行为分析方法,对UTS50/E51碳纤维增强复合材料多向层合板在小能量低速冲击情况下的失效机制和损伤形貌进行预测,并将预测结果与试验结果进行对比,分析了利用MMF理论预测冲击损伤这一方法的准确性。结果表明理论预测的凹坑直径与试验测试的凹坑直径误差为4.8%,预测的失效机制和损伤形貌与实际观察的一致。