[發(fā)明專利]一種復(fù)合材料層合板損傷過(guò)程模擬方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410182586.8
• 申請(qǐng)日: 2014-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN104133930A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張音旋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 高原

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于飛機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及一種低速?zèng)_擊下復(fù)合材料層合板損傷過(guò)程模擬方法。?

背景技術(shù)

低速?zèng)_擊損傷對(duì)復(fù)合材料的強(qiáng)度、剛度及使用壽命都有較大的影響。為了有效分析飛機(jī)結(jié)構(gòu)中復(fù)合材料層板的結(jié)構(gòu)損傷容限，必須清楚地了解層板承載時(shí)的損傷破壞歷程，因此有必要開展復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷過(guò)程的數(shù)值模擬研究。?

復(fù)合材料層合板強(qiáng)度計(jì)算分析一般可采用通用的有限元軟件ABAQUS進(jìn)行，但是通過(guò)ABAQUS軟件自帶的分析模塊，只能得到復(fù)合材料層合板受沖擊后的應(yīng)力、應(yīng)變分布，無(wú)法對(duì)于復(fù)合材料層板受沖擊后損傷起始、累積至破壞過(guò)程進(jìn)行模擬。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提供一種利用ABAQUS用戶子程序的復(fù)合材料層合板低速?zèng)_擊損傷的數(shù)值仿真分析方法，通過(guò)ABAQUS軟件用戶子程序界面，可以進(jìn)行復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷起始、累積至破壞過(guò)程的數(shù)值模擬。?

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于ABAQUS軟件用戶子程序的低速?zèng)_擊下復(fù)合材料層合板的損傷過(guò)程模擬方法，其特征在于，包括如下步驟：?

第一，建立復(fù)合材料層合板的有限元模型?

在ABAQUS/CAE中建立復(fù)合材料層合板的有限元整體模型，包括有限元網(wǎng)格、材料、邊界條件，以及外來(lái)物的質(zhì)量、沖擊速度等。?

第二，按照復(fù)合材料層板不同損傷形式，提出損傷判據(jù)?

玻璃纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料單向板受低速?zèng)_擊下的破壞形式有三種：纖維斷裂、基體開裂和基體擠裂。由于復(fù)合材料單向?qū)影鍙漠a(chǎn)生損傷直至破壞均表現(xiàn)為彈性，因此可以不考慮塑性變形的影響。根據(jù)損傷方式的不同給出如下?lián)p傷判據(jù)：?

a)纖維斷裂?

對(duì)于圖2所示的纖維斷裂，其損傷判據(jù)為：?

(σ11XT)2+(σ122+σ132Sf2)≥1]]>

b)基體開裂?

對(duì)于圖3所示的基體開裂，其損傷判據(jù)為：?

(σ22YT)2+(σ12S12)2+(σ23Sm23)2≥1,σ22≥0]]>

c)基體擠裂?