基于单胞解析模型的复合材料面内剪切性能与损伤分析

赵琳^1,2，张博明³，卿新林¹，谢惠民²

1. 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心2. 清华大学航天航空学院3. 北京航空航天大学材料科学与工程学院

摘 要：基于单胞解析模型,建立一种从细观到宏观的复合材料面内剪切性能和损伤的分析方法。从V形开口梁面内剪切实验出发,考虑基体非线性剪切性能,建立基体的剪切非线性模型,并通过该模型衰减基体的剪切刚度,从而研究复合材料在面内剪切载荷作用下的力学性能。在此基础上,将单胞解析模型与ABAQUS显式有限元分析结合建立渐进损伤分析方法,分析V形开口梁损伤扩展过程,预报面内剪切强度。结果表明:数值分析结果与试验结果吻合较好,验证了该方法的有效性与高效性。

关键词：复合材料;面内剪切;渐进损伤;单胞解析模型;有限元法;