基于AbaqusPython的三维复合材料层压板有限元建模参数化开发.pdf

第17届全国复合材料学术会议论文 基于 Abaqus/Python 的三维复合材料层压板 有限元建模参数化开发 Parametric Three-Dimensional Modeling of Composite Laminates Based on Abaqus/Python 上海交通大学航空航天学院 伊鹏跃 于哲峰 汪 海 [ 摘要 ] 讨论 了Abaqus 对象模型及 网格对象的调 有丰富的材料本构和单元类型，并具备强大的二次开发 用方法。利 用 Python 脚本 ，开发 了可应 用连 续壳或 实 能力，是复合材料结构分析的有力工具。 体单元的三维复合材料层压板参数化建模程序。通过 基于 Abaqus 有限元分析软件，贾建东等 [3] 通过 了人机 交互，可选择层 间是否使 用界 面单元 ，材料是否 不含界面层的三维复合材料层压板模型利用 Umat 编 预制损伤。实例表 明，该程序既可完成单个层压板及损 写材料本构，研究了层压板的冲击后剩余压缩强度； 伤的参数化三维建模 ，也可应用于装配形成的多板连接 B.G.Falzon 等 [4] 等基于三维实体模型研究了层压板的 结构的建模 ，适用范围广泛。 层内渐进损伤并进行了算例验证；顾亦磊等 [5] 利用三 关键词 ：Abaqus/Python　 三维　复合材料　层压 维层压板模型使用 Usdfld 程序研究了层压板螺栓连接 板　参数化建模 失效；Volnei Tita 等 [6] 利用三维模型对层压板静压痕试 [ABSTRACT] Abaqus object model and invoking 验进行了有限元仿真研究；张丽等 [7] 建立了含界面层 method of mesh object were discussed. A parametric mod- 的层压板三维有限元模型，利用 Vumat 子程序进行了复 eling program for three dimensional composite laminate 合材料层压板低速冲击作用下损伤分析；滕锦等 [8] 通 was developed in which continuum shell or solid element 过含粘性层的三维层压板模型研究了增韧复合材料的 is used. Human-computer interaction was realized by 冲击损伤过程，朱炜垚等 [9] 仅在铺层角度不同的层间应 which laminate with interface and damage or not can be 用界面层简化三维模型，研究了层压板低速冲击下分层 selected. Examples show that the program is able to be 损伤；Craven 等 [10-11] 建立了含多处分层损伤与纤维损 used not only in the modeling of one laminate and damage 伤的层压板三维有限元模型，研究了带损伤层压板的拉 but also in the structures consisting of multiple plates by 伸、屈曲及后屈曲力学性能；王跃全等 [12] 利用层压板修 assembling. The application region of the program is wide. 补的三维有限元模型，进行了胶接贴补修理渐进损伤分 Keywords: Abaqus/Python Three dimension 析；张彦等 [13] 基于三维复合材料层压板模型对双悬臂 Composite Laminate Parametric modeling 梁试验进行仿真，验证了分层的临界能量释放率。 通过 Abaqus 的前处理模块进行三维层压板有限元 建模是一个相当重复繁琐且耗时耗力的工作。如果开