为了预测复合材料大开口结构的强度及损伤扩展情况,开展了3种不同复合材料三维损伤退化模型(瞬间退化模型、渐进损伤退化模型和连续损伤退化模型)在复合材料大开口结构强度预测中的应用研究,完成了含口框加强件的复合材料大开口结构面内纯剪切试验,并采用3种损伤退化模型对试验件及相关文献算例进行了数值模拟。数值模拟结果与试验结果的对比表明:3种损伤退化模型均可以较为精确地预测复合材料大开口结构的极限强度;与其他模型相比,连续损伤退化模型的预测精度最高、通用性最好且网格依赖度最低。研究结果为复合材料大开口结构力学性能的研究提供了理论指导。
伴随着大型商用有限元软件的出现,数值模拟方法在复合材料结构力学行为分析中的应用愈加广泛,由此产生了一系列对应的强度预测方法。在这些方法中,利用损伤累积法对结构的破坏进行全程分析,可以很好地解决材料的非线性响应,有效预测复合材料结构在复杂载荷工况下的力学行为。
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