含孔邊強化結構的復合材料層合板逐漸累積損傷研究.pdf

1、隨著復合材料的廣泛應用,復合材料層合板以其優(yōu)良的綜合性能,越來越受到人們的關注。然而,由于裝配或功能需要,層合板上常具有許多開孔結構,在外載荷作用下,孔周圍應力集中會導致結構出現(xiàn)不同程度的損傷。同時,由于層合板特有的層間應力自由邊界效應,使孔周圍損傷過程變得十分復雜,損傷形式增多,這不但進一步削弱結構整體強度,而且使強度預測更加困難。因此,研究含孔層合板的失效過程、失效機理對與層合板結構應用有著十分重要的意義,同時,找到提高含孔板結構強

2、度的方法也成為亟待解決的問題之一。
　　 為提高含孔層合板的結構強度,可在孔邊膠粘一定厚度的層合板,用來提高含孔板的承載能力,稱之為強化層。
　　 基于復合材料結構理論、三維逐漸累積損傷理論和相應的剛度退化理論,借助大型商用有限元軟件ANSYS的二次開發(fā)語言(APDL),不僅分析了自由邊界處的孔邊應力分布情況,而且建立了含孔邊強化層的復合材料層合板累積損傷模型,從宏觀角度對層合板的結構損傷機理和強化結構的參數對層合板失效

3、過程和強度極限的影響進行研究。具體內容包括:
　　 1.驗證ANSYS軟件分析層間應力的精確性,同時研究層合板曲自由邊界處層間應力分布的奇異性,為三維累積損傷研究提供理論依據。
　　 2.建立含孔層合板的三維累積損傷模型,在均布拉伸載荷作用下,分析層合板整個損傷過程及相關機理。同時將有限元計算結果與文獻實驗結果對比,從而驗證模型及相關理論的合理性與正確性。
　　 3.建立含孔邊強化層的層合板三維累積損傷模型,在均