含界面相三维全五向编织复合材料拉伸行为模拟及失效机制研究

摘要：

基于三维全五向(Q5D)编织复合材料的细观结构模型,通过引入界面相单元,建立了含界面相Q5D编织复合材料单轴拉伸损伤失效分析模型.应用Python语言实现对ABAQUS的二次开发,将Linde等提出的失效准则和Von-Mises应力准则分别用于纱线和基体的渐进损伤判断,并确定材料的整体失效模式;对于界面相,采用Quads准则进行损伤判断.利用周期性位移边界条件,对含界面相Q5D编织复合材料的纵向拉伸应力-应变行为进行了渐进损伤数值模拟,详细讨论了在纵向拉伸载荷作用下材料的细观损伤起始、扩展和最终失效的演化过程,分析了材料的细观损伤失效机制,预测了材料的极限破坏强度,并研究了界面相性能对材料整体力学行为的影响规律.研究结果表明,数值模拟结果与实验值吻合较好,验证了渐进损伤模型的有效性,为该类材料的力学分析和优化设计奠定了基础.

关键词：三维全五向、编织复合材料、界面相、失效机制、强度、数值模拟

所属期刊栏目：31

分类号：TB330.1(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2017-01-18（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：179-186