力学与失效英文2023被引 3

碳纤维增强复合材料结构分层损伤扩展的模拟与分析

Simulation and analysis of delamination damage propagation in CFRP structures

Peiyuan Li, Qiaoyan Cai, Fei Wang, Tao Zhang, Riming Tan

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期刊 / 来源Journal of Physics Conference Series

卷/期/页2633 / 1 / 012015-012015

DOI10.1088/1742-6596/2633/1/012015

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关键词：碳纤维增强复合材料分层损伤渐进损伤分析内聚单元Hashin失效准则压缩强度残余强度紧固件连接

摘要整理

航空航天飞行器广泛采用碳纤维增强复合材料（CFRP）制造大型整体蒙皮结构，以充分发挥其优异的力学性能。在复合材料成型工艺和钻孔连接过程中，易产生局部分层缺陷，这类缺陷难以及时检测，会严重降低结构的压缩强度。本研究采用ABAQUS/Explicit求解器，利用内聚单元模型进行层间分层渐进损伤分析，验证了不同损伤模式与典型求解器间的精度差异。基于自编三维Hashin失效准则子程序，对不同预分层损伤范围下复合材料层板的压缩强度进行了数值模拟，分析了含预分层缺陷的单紧固件连接结构的压缩强度，揭示了纤维损伤、基体损伤和分层损伤的相互作用机制，探索了其失效模式和残余强度规律。研究结果为CFRP结构的可靠性评估和损伤容限设计提供了理论依据。

碳纤维增强复合材料结构分层损伤扩展的模拟与分析

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