复合材料学报

作者：万傲霜, 朱飞扬, 云新尧, 李顶河,

关键词：平面机织复合材料, 疲劳, 分层扩展, 内聚力模型, 剩余寿命,

本文基于内聚力双线性本构关系，建立考虑疲劳损伤的内聚力模型，结合有限元分析技术，建立复合材料层合板疲劳分层扩展行为数值分析方法，分别对准静态和疲劳加载下平面机织复合材料II型分层扩展行为进行仿真分析，准静态加载下的载荷-位移曲线仿真结果与试验结果吻合良好，疲劳加载下的分层扩展速率-应变能释放率变程曲线仿真结果与试验结果吻合良好，验证了模型和方法的有效性。在此基础上，建立适用于平面机织复合材料的疲劳失效准则，结合层内渐进疲劳损伤分析模型，建立含初始分层损伤平面机织复合材料层合结构剩余寿命预测方法，预测了含初始分层损伤层合板的剩余寿命和渐进损伤过程，剩余寿命仿真结果与试验结果吻合良好，此外，结果表明疲劳损伤从初始分层损伤处起始，并逐渐向边缘扩展，紧邻初始分层损伤的两层(0°/90°)单层板较早出现层内经向损伤和纬向损伤，单层板中(0°/90°)层较(±45°)层损伤更多，最后(0°/90°)层以经向损伤为主导失效模式，(±45°)层则以纬向损伤为主导失效模式，各层间界面均出现大面积损伤。

来源：2024年第8期

《复合材料学报》期刊编辑部

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