基于内聚力模型的复合材料疲劳分层数值模拟

摘要：

为了研究复合材料层合板在疲劳载荷下的分层扩展行为,本文基于内聚力本构模型提出一种改进的疲劳分层损伤速率计算模型;该模型只需要疲劳裂纹扩展速率Paris准则作为参数输入,无需进行裂纹尖端追踪或额外的参数拟合.基于所提出疲劳分层损伤算法,开发了复合材料疲劳分层VUMAT用户子程序植入ABAQUS/Explicit软件,并分别对复合材料单向层合板的Ⅰ型、Ⅱ型以及Ⅰ/Ⅱ混合型疲劳分层开裂过程开展了有限元数值模拟,结果表明该模型可以有效模拟疲劳载荷下复合材料层合板层间分层开裂.最后,对该模型进行了误差分析和网格敏感性分析,分析结果表明较长的疲劳内聚区长度可以明显提高该模型的计算精度.

关键词：复合材料层合板、疲劳破坏、分层损伤、内聚力模型、VUMAT子程序

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：山西省高等学校科技创新项目2019L0203

在线出版日期：2023-10-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：19-25,91