含残余湿热应力的层状复合材料层间撕裂II型剪切接触力与摩擦分析

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II型（面内剪切）层间撕裂试验因两臂之间存在接触力而比I型（开口）更为复杂。该接触力对能量释放率（ERR）的计算至关重要，且与摩擦效应密切相关。本文提出了一种新的解析公式来估算接触力。具体地，在刚性、半刚性和柔性铰接模型框架内推导了接触力表达式。解析解考虑了含残余湿热应力的一般层状复合材料层板的情况，用于评估能量释放率。采用虚拟裂纹闭合技术（VCCT）和内聚区模型（CZM）建立数值模型，对纤维金属层板进行对比验证。结果表明，新公式给出的能量释放率预测值与VCCT和CZM模型结果几乎相同。此外，研究表明摩擦对能量释放率的影响小于1%。该研究为含残余应力的复合材料层间撕裂分析提供了有效的解析工具，有助于提高复合材料结构的可靠性评估。

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