3D打印浆砌层合结构复合材料层间断裂韧性的数值模拟

摘要：

通过有限元数值模拟研究了3D打印浆砌层合结构复合材料的层间断裂韧性.首先建立了基于内聚力原理和位移控制加载法的I型和II型断裂韧性有限元模型,模拟复合材料层间张开和错开的过程,随后通过有限元数值模拟与模型试验对比分析,验证了有限元数值方法的可靠性,最后分析了复合材料初始裂纹长度、断裂韧性、起始界面刚度、界面强度、黏结层厚度以及净距等参数对3D打印浆砌层合结构复合材料层间力学性能的影响.研究结果表明:对I型模型,减小初始裂纹长度、增大断裂韧性和增大黏结层厚度均能提高层间承载能力,起始界面刚度和界面强度的改变对拉伸力峰值无明显变化;对II型模型,减小初始裂纹长度、增强界面强度、增大断裂韧性和减小黏结层厚度均能提高层间承载能力,起始界面刚度的改变对荷载-位移曲线无明显影响.

关键词：复合材料、断裂韧性、有限元模拟、浆砌层合结构、3D打印

所属期刊栏目：34

分类号：O347.3;TB332(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金;山西省高校创新科技项目

在线出版日期：2020-07-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：134-142