碳纤维复合材料接头力学性能试验与仿真分析

孙旋¹，童明波¹，陈智¹，高彬²

1. 南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室2. 成都飞机工业(集团)有限责任公司

摘 要：采用试验和仿真分析的方法对T800/924复合材料接头在拉伸载荷作用下的力学性能进行研究。在电子万能试验机上进行了接头试验件的拉伸试验,记录试验中试验件的破坏过程,得到了最终失效载荷。采用非线性有限元法,基于ABAQUS软件平台,使用内嵌的材料用户定义子程序(VUMAT),建立了该试验对应的有限元分析模型,得到接头的应变分布情况,并给出接头失效载荷的计算值。结果表明:计算预测接头的损伤部位与试验吻合,失效载荷计算值与试验值差值较小,证明了仿真分析方法的可行性。通过结果分析发现,孔边是应力集中的地方,破坏一般从孔边开始萌生,并且接头面外受载能力较弱,接头的失效模式一般是孔边面外拉脱。

关键词：碳纤维复合材料;力学性能;VUMAT;ABAQUS;失效模式;