基于黏聚区模型的Z-pin增强复合材料T型接头分层损伤研究

摘要：

复合材料T型接头Z?pin增强就是将直径非常细的金属或复合材料pin针植入筋条?蒙皮截面，通过Z?pin的桥接牵引提高接头力学性能。采用ABAQUS有限元软件分别建立了T型接头与Z?pin增强T型接头的三维数值计算模型。基于黏聚区模型，采用新的简化后Z?pin桥接牵引关系模拟Z?pin增强作用过程。模拟了T型接头的拉伸失效模式，计算了其拉伸强度和总耗散能，对比分析了有无Z?pin增强2种接头的载荷?位移曲线和损伤耗散能?位移曲线。数值计算结果与文献中数据符合较好。结果表明：Z?pin增强T型接头的极限载荷与极限位移相比于无增强T型接头分别提高了66％和304％；2种接头的载荷?位移曲线斜率相同，初始损伤载荷一致；Z?pin增强T型接头在拉伸破坏过程中相比于无增强接头吸收能量多13．74倍。

关键词：Z-pin增强、T型接头、桥接牵引、黏聚区模型、分层破坏

分类号：V214.8(基础理论及试验)

资助基金：西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室开放课题与中央高校基本科研业务费专项资金310201401JCQ01013

在线出版日期：2015-07-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：375-381