力学与失效英文2023被引 23

层合复合材料分层损伤分析的混合律方法

A rule of mixtures approach for delamination damage analysis in composite materials

Alireza Taherzadeh‐Fard, Alejandro Cornejo, Sergio Jiménez, Lucía Gratiela Barbu · International Center for Numerical Methods in Engineering

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期刊 / 来源Composites Science and Technology

卷/期/页242 / 110160-110160

DOI10.1016/j.compscitech.2023.110160

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关键词：层合复合材料分层损伤混合律均质化理论断裂模式有限元分析纤维金属层板

摘要整理

本研究在混合物均质化理论框架内，系统研究了层合复合材料在不同加载模式下的分层行为。通过消除界面的显式表征，在宏观层面引入分层损伤现象。根据界面应力分布识别潜在分层面，采用应力型公式独立计算各模式的损伤演化过程。由于存在回弹效应，采用弧长策略求解平衡方程。通过与纤维金属层板结构的微观力学模型结果对比，验证了所采用混合律理论的可靠性。在考虑分层的情况下，通过与热固性和热塑性复合材料体系的现有数值和实验数据对比，在I型、II型及混合型加载模式下均获得良好一致性。该方法可集成到常规有限元代码中，仅需在厚度方向上进行必要的运动学离散，与层数无关，大幅降低了多层复合材料的计算成本。该方法不旨在替代试样尺度的精确方法，其主要应用价值在于以最小精度损失对大尺度结构系统中的分层进行建模。

层合复合材料分层损伤分析的混合律方法

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