基于Ls-Dyna软件2种材料模型的碳纤维复合材料层合板面内剪切有限元仿真

孟宪明¹，钟正²，程从前²，曹铁山²，赵杰²，黄亚烽¹，吴瑶²

1. 中国汽车技术研究中心有限公司2. 大连理工大学材料科学与工程学院

摘 要：通过准静态单轴拉伸试验和面内剪切试验获取力学性能参数,采用Ls-Dyna软件中的纤维增强复合材料渐进损伤模型和复合材料层合板连续损伤模型模拟碳纤维复合材料层合板在面内剪切载荷作用下的力学响应和破坏模式,对比了2种模型的适用性。结果表明:在面内剪切过程中的初始线弹性阶段,2种模型都能较好地模拟出碳纤维复合材料层合板的力学特性。随着载荷的持续增大,渐进损伤模型的载荷-位移仿真曲线依旧呈线性上升,到达载荷峰值后迅速下降,与试验曲线存在很大偏差;连续损伤模型由于引入了损伤参数,当材料出现损伤后,其载荷-位移仿真曲线呈非线性,与试验曲线吻合良好。

关键词：碳纤维复合材料;连续损伤模型;渐进损伤模型;损伤参数;