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剪切增稠流体(STF)在高应变率下粘度急剧增大，能使浸入其中的纤维织物的抗冲击性能得到改善，从而在工程应用中得到重视。然而，目前对这种材料的认识主要局限于对其片段的试验研究，这限制了STF基纤维增强复合材料在工程中的应用。
为发展剪切增稠流体(STF)材料的数值模拟方法，本文在总结STF的剪切和拉伸流变性能的基础上，提出简化的STF材料模型的本构关系—刚度系数与等效应变率成正比，即
其中，等效应变率为：
利用LS—DYNA提供的用户自定义材料子程序接口，编制可以利用LS—DYNA求解器的STF材料模型程序，并通过拉伸和剪切模拟验证。为了研究直接影响复合材料力学性能的基体和增强纤维界面的粘结性能，进行了STF基体纤维拔出过程的力学研究，并与线弹性材料基体纤维拔出过程的力学行为进行对比，得出如下结论：
(1)与线弹性基体相同，STF在纤维拔出过程中的位移和应力值逐渐增大，且其增大的速率较线弹性材料基体要大；
(2)位移和应力峰值出现的位置与线弹性基体基本相同，但其应力峰值较线弹性基体中的大；
(3)与纤维接触界面处的剪应力和径向应力，STF均比线弹性情况大，且其在纤维拔出端的应力集中更明显；
(4)纤维在拔出过程中受STF基体的约束力更强，STF基体对纤维轴向应力影响较大。
在简化STF材料模型基础上，引入复合材料的细观力学模型，应用代表体单元法提出STF基纤维增强复合材料单向板的本构关系，编制可以使用LS—DYNA求解器的材料模型程序。利用LS—DYNA对其进行冲击过程模拟，对影响其性能的两个重要参数：应变率相关性系数α和纤维体积百分含量Vf进行参数化分析，得到以下结论：
(1)在相同的纤维体积含量(Vf=50％)和相同的冲击力作用下：
①α＜500时，冲击头的反弹速度随着应变率相关系数α的增大而增大，但其增大速率越来越小；当α＞500后，其反弹速度随着应变率相关系数的增大而减小；
②0＜α＜20时，冲击时间基本没变化；当α＞20后，冲击时间随着应变率相关系数的增大而减小，且减小趋势较大；当α＞500后，其减小的趋势放平缓；
③最大冲击力随着应变率相关系数的增大而增大，增大趋势随α的增大而变缓；
④单向板中心挠度随着应变率相关系数的增大而减小，但其减小速率越来越小。
(2)在相同的应变率相关系数(α=100)和相同的冲击力作用下：
①冲击头的反弹速度随着纤维体积百分含量的增大而减小，且其减小速率越来越大；
②冲击时间随着纤维体积百分含量的增大而减小，且基本成线性减小；
③最大冲击力随着纤维体积百分含量的增大而增大；且在Vf＞40％后，其增大速率变大；
④单向板中心挠度随着纤维体积百分含量的增大而减小，其趋势与冲击头反弹速度的变化相近。