[發(fā)明專利]一種基于彈脆性損傷模式的層壓板結(jié)構(gòu)破壞模擬方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710550045.X
• 申請(qǐng)日: 2017-07-07
• 公開（公告）號(hào): CN107688686A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹效昂;楊杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(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: 北京航信高科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11526
• 代理人: 高原

1.一種基于彈脆性損傷模式的層壓板結(jié)構(gòu)破壞模擬方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟一，將層壓板沿厚度方向劃分為若干實(shí)體單元體，以每個(gè)單元體為分析對(duì)象，采用對(duì)稱二階損傷張量描述單層復(fù)合材料的損傷特征；

步驟二，考慮材料積分點(diǎn)的典型代表域，將材料積分點(diǎn)的損傷模式引入數(shù)值計(jì)算，引入等效位移的概念；根據(jù)彈脆性材料損傷類型，結(jié)合復(fù)合材料彈脆性破壞特點(diǎn)，采用指數(shù)形式的非線性演化規(guī)律作為材料積分點(diǎn)的損傷演變模型；

步驟三，根據(jù)步驟二中引入的等效位移概念和非線性演化規(guī)律，計(jì)算典型代表域的損傷變量演化規(guī)律；

步驟四，計(jì)算單層單元體的損傷剛度；

步驟五，構(gòu)建層壓板含損傷的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料本構(gòu)關(guān)系，即層壓板的應(yīng)力等于單元體的損傷剛度乘以單元體的應(yīng)變。

2.如權(quán)利要求1所述的基于彈脆性損傷模式的層壓板結(jié)構(gòu)破壞模擬方法，其特征在于，定義方向1為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的面內(nèi)平行于纖維方向，方向2為面內(nèi)垂直于纖維的方向，方向3為平面外法向方向，所述二階損傷張量采用D表示：

其中，d₁、d₂、d₃為損傷張量特征值，分別表示單元體三個(gè)材料主方向的損傷程度，損傷張量特征值d_i在0～1之間取值，d_i＝0表示第i個(gè)材料方向無損傷；d_i＝1表示第i個(gè)方向材料主方向完全斷裂，不再承載。

3.如權(quán)利要求2所述的基于彈脆性損傷模式的層壓板結(jié)構(gòu)破壞模擬方法，其特征在于，所述等效位移為：

δeq,ijf=ϵijLc(i,j=1,2,3),]]>

其中，代表等效位移，ε_ij代表材料積分點(diǎn)處的應(yīng)變，L^c代表材料積分點(diǎn)的典型代表域的特征長(zhǎng)度；

所述指數(shù)形式的非線性演化規(guī)律為：

其中，f_N r_N為材料本構(gòu)關(guān)系的軟化函數(shù)，A_M為軟化系數(shù)。