二维三轴编织复合材料强度及渐进损伤数值预测.pdfVIP

学兔兔 第51卷第 8期 机 械 工 程 学 报 Vo1．5l NO．8 2015年 4 月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Apr． 2015 DoI：1O．3901，JME．2015．O8．084 二维三轴编织复合材料强度及渐进损伤数值预测木 张芳芳 ，2 刘 才 ，2 (1．燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心 秦皇岛 066004； 2．燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004) 摘要：针对二维三轴编织复合材料纤维束路径周期波动问题，给出空间周期三次样条的求解方法，基于周期三次样条曲线段， 求解任意一点处单元材料主方向。建立非对称的透镜形纤维束横截面，并考虑纤维束横截面随纤维路径产生的扭曲。基于区 域叠合思想，利用直接网格建模而后切割的参数化单胞网格建立方案生成二维三轴编织复合材料更为精细的参数化单胞模 型。基于Murakami损伤理论建立正交各向异性损伤本构模型，利用等价位移控制实体单元相应模式下损伤的演变发展，在 单胞模型中引入界面单元，考虑界面相损伤对材料损伤演变过程的影响，预测45。编织角二维三轴编织复合材料在轴向和横 向拉伸载荷作用下的强度以及细观损伤起始、扩展和最终失效过程。数值预测结果与试验结果吻合较好。 关键词：区域叠合方法；渐进损伤；二维三轴编织复合材料：强度预测 中图分类号：TB332 ProgressiveDamageSimulationandStrengthPredictionof2DTriaxial BraidedComposites ZHANG Fangfang， LIU Cai， (1．NationalEngineeringResearchCenterforEquipmentandTechnologyofColdStripRolling， Yanshna University,Qirdaunagdao066004： 2．SchoolofMechnaicalEngineering，YanshanUniversiyt,Qinhuangdao066004) Abstract：A periodiccubicsplineandcorrespondingcalculatemehtodareputforwardfordescribingthetow paht of2D triaxial braidedcomposites．BasedOilhtisspline，amethodforsolvinghtemainmaterialdirectionoftow elementisobtained．Theparametric curveofcross-sectionwim asymmetricallens—shape iscreated．And twistdeformation ofcross-section alonghtetow paht is considered．Basedondomanisuperpositi0nmehtodnadcuttingmehtod，afinernadparameterizedunitcellmeshmodelof2Dtriaxial braidedcompositesisobtained．An na isotropicdamagemodelisbuiltbasedonMurakamidamagetheory．Theevolvementofdamage modeliscontrolledbyequivalentdisplacements．Forconsideringinterfacephasedma ageevolution，aunitcellmodelw