吸湿后复合材料层合板快速加热分层扩展数值模拟

来源期刊：复合材料学报2016年第8期

论文作者：齐士杰 张纪奎 程小全

文章页码：1687 - 1693

关键词：复合材料;吸湿;快速加热;分层;有限元模型;

摘    要：为研究复合材料层合板吸湿后的分层现象,首先建立了吸湿后复合材料层合板快速加热导致分层损伤的有限元模型,并对ABAQUS有限元软件进行二次开发,通过UAMP子程序模拟吸湿后复合材料快速加热时水分汽化引起的局部高压载荷作用下层合板分层扩展与载荷施加过程;然后,采用该模型预测了饱和吸湿T650-35/HFPE-II-52碳纤维聚酰亚胺复合材料层合板快速加热至310℃时产生的分层现象,并将数值模拟与文献实验结果对比;最后,运用该模型分析了树脂吸湿量和富脂区树脂聚集体积对层合板分层损伤面积的影响。结果表明:建立的有限元模型有效;快速加热后,层合板的分层损伤面积随树脂吸湿量的增加而增加;当富脂区树脂聚集体积较小时,其对层合板快速加热后分层损伤面积影响较小,但当富脂区树脂聚集体积增加到一定值后,层合板分层损伤面积随富脂区树脂聚集体积的增加而显著增加。所得结论表明,使用ABAQUS的UAMP子程序建立的有限元模型可以有效分析吸湿后复合材料层合板快速加热导致的分层现象。