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三向受压下单向复合材料层板破坏的细观力学分析

陈滨琦 曾建江 王玉青 童明波

陈滨琦, 曾建江, 王玉青, 等. 三向受压下单向复合材料层板破坏的细观力学分析[J]. 复合材料学报, 2017, 34(4): 801-811. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160706.001
引用本文: 陈滨琦, 曾建江, 王玉青, 等. 三向受压下单向复合材料层板破坏的细观力学分析[J]. 复合材料学报, 2017, 34(4): 801-811. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160706.001
CHEN Binqi, ZENG Jianjiang, WANG Yuqing, et al. Micro-mechanics analysis of damage for unidirectional composite laminates under tri-axial compression[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2017, 34(4): 801-811. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160706.001
Citation: CHEN Binqi, ZENG Jianjiang, WANG Yuqing, et al. Micro-mechanics analysis of damage for unidirectional composite laminates under tri-axial compression[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2017, 34(4): 801-811. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160706.001

三向受压下单向复合材料层板破坏的细观力学分析

doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160706.001
基金项目: 国家自然科学基金(11302105);航空科学基金(2014ZF52074)
详细信息
    通讯作者:

    曾建江,博士,副教授,研究方向为飞机结构设计与强度分析,E-mail:zengjj@nuaa.edu.cn

  • 中图分类号: TB330.1

Micro-mechanics analysis of damage for unidirectional composite laminates under tri-axial compression

  • 摘要: 本文从细观力学出发,提出一种新的基于物理失效机制的细观失效准则。该准则基于Mohr-Coulomb准则并侧重考虑了压缩载荷下组分材料的损伤模式和失效机制,指出压缩失效时压应力会阻碍断裂面的剪切破坏,并深入研究了纤维压缩失效模式,在纤维折断失效准则中引入纤维折断破坏面上剪切强度的概念。采用本文提出的准则对WWFEII(the Second World Wide Failure Exercise)中单向板算例进行失效预测和定量评估,并与Puck、Pinho、Cuntze、Carrere、Tsai-Ha、Hansen和Huang准则的预测结果进行对比,表明在三向载荷下本文提出的细观失效准则在8种失效准则中拟排名第一。研究了静水压力对基体强度的影响,得出影响因子仅与单轴压缩断裂角有关的结论。探讨了WWFEII各强度准则间关于失效包线是"张开"还是"封闭"的重要分歧,认为复合材料在三向压应力状态下失效包线是否为"张开"和"封闭"没有统一的标准答案,而是与复合材料的纤维体积含量、纤维和基体的力学性能、基体随静水压力力学性能的变化及基体的单轴压缩断裂角有关。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-09
  • 修回日期:  2016-06-27
  • 刊出日期:  2017-04-15

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