纤维增强钛基复合材料结构强度计算模型建立与修正方法

作者:沙云东; 黄靖轩; 骆丽; 周颖

关键词: 纤维增强复合材料 宏-细观力学 应力集中系数 结构强度 模型修正 界面开裂

发布时间:2022-04-16 06:59

为了准确预测SiC纤维增强塑料的强度,基于宏-细观力学交叉尺度分析方法计算了复合材料的强度。建立了复合材料层合板的有限元仿真计算模型,预测了复合材料层合板在横向拉伸和压缩载荷作用下的损伤演化和破坏强度,并进行了实验验证。建立了微观力学的代表性体积单元(RVE)模型,并将周期性边界条件应用于该模型,计算了横向拉伸和压缩载荷下基体的应力集中系数和破坏强度。考虑到复合材料界面开裂对结构在实际荷载作用下横向强度的影响,对模型进行了修正,分析了界面开裂过程,计算了修正模型的应力集中系数和破坏强度。修正后的模型预测精度提高了6.51%,与试验值的误差为24.17%,验证了纤维增强复合材料强度计算方法的有效性。