復合材料構件在制造、運輸、安裝、使用和維修過程中,結構內部會產生大量的損傷,嚴重威脅著結構的安全。隨著復合材料構件的工作環(huán)境越來越復雜和損傷形式的多樣性給傳統(tǒng)的數值分析方法帶來了很大的挑戰(zhàn)。因此,建立一種能夠對復合材料進行損傷分析的數值方法具有重要的意義。 建立考慮溫度影響的漸進損傷模型,模型不僅考慮了溫度對本構方程的影響還考慮了溫度對復合材料基本屬性的影響,并把混合失效準則作為失效判據,選取合適的剛度退化模型作為材料失效后剛度折減方案�？紤]到模型具有高度的非線性問題,選用ABAQUS/Explicit求解器進行求解。通過編寫VUMAT子程序,將溫度的影響、失效準則和剛度退化模型加入到有限元分析中。研究不同溫度對壓縮載荷下層合板結構和拉伸載荷下鉚接結構承載強度的影響。研究不同溫度和螺栓預緊力共同作用下對復合材料螺接結構的失效載荷、剛度和失效位移的影響。結果表明:隨著溫度的升高,模型的失效載荷、剛度和失效位移不斷減小;預緊力增大初期,模型的失效載荷、剛度和失效位移會增大,當預緊力超過臨界值后會減小。 建立考慮橋接纖維損傷的橋接模型。為考慮纖維的橋接效應,建立桿單元與平面單元耦合自由度的組...

【文章頁數】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 漸進損傷模型研究進展
        1.2.2 橋接模型研究進展
    1.3 本文研究內容
第二章 考慮溫度影響的漸進損傷模型
    2.1 溫度對復合材料的影響
    2.2 漸進損傷模型基礎理論
        2.2.1 失效準則
        2.2.2 剛度退化模型
        2.2.3 VUMAT子程序在ABAQUS中的應用
    2.3 漸進損傷模型的驗證
        2.3.1 有限元模型
        2.3.2 模型的驗證
    2.4 溫度對復合材料鉚釘搭接結構的影響
    2.5 準靜態(tài)過程評估
    2.6 本章小結
第三章 不同溫度和螺栓預緊力共同作用下復合材料搭接結構漸進損傷分析
    3.1 模型的驗證
        3.1.1 幾何模型和材料屬性
        3.1.2 有限元模型
        3.1.3 接觸模型和預緊力的施加
        3.1.4 漸進損傷模型的驗證和結果討論
    3.2 不同溫度和螺栓預緊力對復合材料搭接結構承載強度的影響
    3.3 本章小結
第四章 擴展有限元模型
    4.1 斷裂力學基礎理論
        4.1.1 斷裂模式
        4.1.2 裂尖附近的應力場及位移場
    4.2 水平集法
    4.3 積分方案
    4.4 控制方程
    4.5 相互作用積分
    4.6 本章小結
第五章 考慮橋接纖維損傷的橋接模型
    5.1 橋接模型
        5.1.1 組合單元
        5.1.2 雙線性形式的橋接纖維本構關系
    5.2 含邊裂紋的橋接模型
        5.2.1 橋接模型的驗證
        5.2.2 橋接纖維間距對模型的影響
    5.3 含中心裂紋的橋接模型
        5.3.1 橋接模型的驗證
        5.3.2 橋接纖維間距對模型的影響
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
作者簡介



本文編號：4001633