【摘 要】
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三维编织复合材料由于其轻质高承载的力学特性,应用范围十分广阔,能够建立一个准确分析和评估其力学性能的模型,具有重要意义。三维编织复合材料由于其细观结构的复杂性及组分力学性能的不确定性,对其强度及损失分析一直是研究的难点。针对三维编织复合材料复杂的损伤演化和破坏过程,提出了一种渐进损伤分析模型。该模型在细观尺度下考虑了纤维束内纤维的断裂、纤维间的开裂和基体断裂等多种破坏模式,并考虑了基体的塑性与损失
【机 构】
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北京理工大学先进结构技术研究院,北京100081 西北工业大学力学与土木建筑学院,西安710072
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三维编织复合材料由于其轻质高承载的力学特性,应用范围十分广阔,能够建立一个准确分析和评估其力学性能的模型,具有重要意义。三维编织复合材料由于其细观结构的复杂性及组分力学性能的不确定性,对其强度及损失分析一直是研究的难点。针对三维编织复合材料复杂的损伤演化和破坏过程,提出了一种渐进损伤分析模型。该模型在细观尺度下考虑了纤维束内纤维的断裂、纤维间的开裂和基体断裂等多种破坏模式,并考虑了基体的塑性与损失耦合效应。对纤维束和基体,应用了多个损伤因子表征其损伤的起始和演化过程,定义了纤维束和基体含损伤因子的本构关系。结合有限元软件ABAQUS,编写了该损伤模型的UMAT子程序,预测了三维编织复合材料在准静态单轴拉伸载荷下的损伤累积和破坏过程,并与对应的实验结果对比,验证了模型的有效与准确性。
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