考虑多尺度界面力学特性的损伤复合材料层合板分岔屈曲性能的等代化

编号 zgly0001669733

文献类型 期刊论文

文献题名 考虑多尺度界面力学特性的损伤复合材料层合板分岔屈曲性能的等代化

作者 金福松  薛江红  夏飞  李萍  熊颖 

作者单位 暨南大学力学与建筑工程学院应用力学研究所重大工程灾害与控制教育部重点实验室 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2019年05期

年份 2019 

分类号 TB332 

关键词 刚度等效  层合板  脱层  多尺度分析  接触效应 

文摘内容 提出了一种等效理论来分析含损伤碳纤维增强树脂T300/QY8911复合材料层合板的分层屈曲。针对含贯穿脱层层合板产生面外弯曲后的受力特点,引入损伤界面的接触效应,根据精确模型所给出的多尺度变形失效机制,提出了一个基于刚度等效理论来分析损伤层合板结构失效的力学性能。通过将含脱层的区域等效成一个几何形状和铺设方式完全一致,但刚度相应折减的完善子板,运用三分区模型,根据板壳理论、复合材料力学等基本原理建立各子板的屈曲控制方程,同时结合边界条件和连续性条件求解。算例分析表明,本文所得的屈曲荷载与考虑接触效应精确模型所得的解析解及ABAQUS有限元结果高度吻合。该研究方法充分考虑了脱层带来的刚度降低以及由于分层界面处非线性抗穿透约束的影响,不仅大大简化了繁琐的推导过程和节省了计算量,而且揭示了深层次的力学机制,更为主要的是,该方法可以有效推广到含多分层损伤层合板的非线性力学性能的评估,为航空航天先进复合材料的结构设计和力学分析提供有力的技术支持。