考虑试验数据不确定性的复合材料失效包络线重新定义

摘要整理

经过三次全球失效准则练习（WWFE）后，现有强度理论或失效准则存在明显缺陷，单一理论无法准确匹配所有试验结果。因此，复合材料宏观试验数据中的不确定性问题日益受到关注。本文将不确定性概念引入经典Tsai-Wu失效准则和Hashin准则的试验数据收集过程。所提方法通过将试验数据视为随机变量来拟合失效准则系数，这与传统的使用复合材料许用值定义系数的方法有显著区别。研究采用成功概率作为约束条件，将拟合误差定义为优化目标。利用蒙特卡洛抽样进行可靠性分析，采用六西格玛方法进行失效准则的基于可靠性的优化，并采用多岛遗传算法搜索最优值。该方法能够通过考虑试验数据的不确定性来预测复合材料的未来失效行为。通过将不确定性纳入分析和设计过程，可以实现对复合材料性能更准确、更可靠的评估。研究发现，平均数据与正态分布数据之间的拟合误差存在显著差异。此外，当对Hashin准则进行修正后，试验数据与失效包络线的匹配度更高，试验数据与失效包络线之间的拟合程度得到提升。

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