力学与失效英文2023被引 7

碳纤维增强复合材料层板冲击下分层和层内损伤起始的预测方法

Predictive methods for initiation of delamination and intra-laminar damage in carbon fibre reinforced polymer laminates subject to impact

Hassam Raza, O. Rodera, Kevin T. Carpenter, T. Pärnänen, Jarno Jokinen, Mikko Kanerva, Javid Bayandor · University at Buffalo, State University of New York

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期刊 / 来源The Aeronautical Journal

卷/期/页128 / 1323 / 846-874

DOI10.1017/aer.2023.95

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关键词：碳纤维增强复合材料分层起始层内损伤冲击损伤准则有限元分析虚拟裂纹闭合技术内聚区模型

摘要整理

本文对比了Abaqus和LS-Dyna两种有限元软件中捕捉损伤起始和分层起始的建模方法。采用准各向同性碳纤维增强复合材料（CFRP）层板进行低能量冲击建模分析。在Abaqus中，线性弹性阶段采用Hashin、Puck和Cuntze三种准则评估层内损伤（不考虑损伤演化），采用虚拟裂纹闭合技术（VCCT）处理层间失效。在LS-Dyna中，采用Chang-Chang准则评估层内失效并考虑损伤演化，采用内聚区模型（CZM）和接触断裂算法捕捉分层。两种有限元软件的建模方法均能有效分析和预测冲击响应在分层和层内损伤初期阶段的表现。两个软件中使用的复合材料损伤准则总体上相比实验数据预测结果偏刚性，但两者之间的预测结果保持良好一致性，为冲击损伤的数值预测提供了可靠的建模参考。

碳纤维增强复合材料层板冲击下分层和层内损伤起始的预测方法

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