层内损伤对层板复合材料结构分层演化的影响

摘要整理

分层是影响层板复合材料结构的主要失效模式。若监测不当，该失效机制会导致裂纹无控扩展和结构过早失效。因此，预测分层扩展对确定结构完整性至关重要。虽然分层在层板复合材料结构中已得到广泛研究，但关于层内损伤如何影响界面释放能进而影响分层演化的研究甚少。本文将成熟的SMart-Time XB分层仿真工具与基于Hashin准则的用户材料子程序（UserMat）耦合，研究层内损伤在分层扩展中的作用。以混合型I/II单腿弯曲（SLB）试件为基准，研究了准静态加载下的分层演化评估。随后，对具有人工圆形分层的复合材料板在压缩载荷下的行为进行了分析。研究结果表明，纤维和基体断裂对层间损伤演化的影响显著。值得注意的是，考虑层内缺陷的影响会改变分层前缘处的局部能量释放率值，进而改变裂纹形状和演化过程。

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