复合材料层合板剪切稳定性试验及强度预测

摘要：

对无损伤及含冲击损伤的复合材料层合板进行了剪切稳定性试验,基于数字图像相关方法(Digital image correlation,DIC)对层合板屈曲后屈曲行为进行了实时测量.试验结果表明:引入冲击损伤后,复合材料层合板剪切屈曲波形、屈曲载荷无明显变化,失效模式转变,承载能力下降了9.69％.随后,基于断裂面失效理论,建立了考虑剪切非线性效应的复合材料渐进损伤失效模型,并对复合材料层合板剪切失效过程进行了模拟.模型采用软化夹杂法将冲击损伤等效简化,直接将损伤区的几何边界信息写入材料模型中,不需要对冲击损伤区进行切割,从而保证了整体网格质量.与试验结果对比发现:模型考虑剪切非线性对屈曲载荷预测无明显影响,对后屈曲承载能力的预测精度影响较大,不考虑剪切非线性效应时的误差可达20％以上;软化夹杂法可以有效地模拟冲击损伤,预测的含冲击损伤的复合材料层合板的屈曲载荷、破坏载荷误差分别为?3.17％、?1.27％.

关键词：复合材料层合板、冲击损伤、数字图像相关方法、剪切非线性、屈曲、后屈曲

所属期刊栏目：40

分类号：V257;TB330.1(航空用材料)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;航空科学基金

在线出版日期：2023-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1707-1717