Abaqus中复合材料地累积损伤与失效

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Abaqus中复合材料的累积损伤与失效

Abaqus中复合材料的累积损伤与失效

纤维增强材料的累积损伤与失效:Abaqus拥有纤维增强材料的各向异性损伤的建模功能(纤维增强材料的损伤与失效概论,19.3.1节)。

假设未损伤材料为线弹性材料。

因为该材料在损伤的初始阶段没有大量的塑性变形,所以用来预测纤维增强材料的损伤行为。

Hashin标准最开始用来预测损伤的产生,而损伤演化规律基于损伤过程和线性材料软化过程中的能量耗散理论。

另外,Abaqus也提供混凝土损伤模型,动态失效模型和在粘着单元以及连接单元中进行损伤与失效建模的专业功能。

本章节给出了累积损伤与失效的概论和损伤产生与演变规律的概念简介,并且仅限于塑性金属材料和纤维增强材料的损伤模型。

损伤与失效模型的通用框架Abaqus提供材料失效模型的通用建模框架,其中允许同一种的材料应用多种失效机制。

材料失效就是由材料刚度的逐渐减弱而引起的材料承担载荷的能力完全丧失。

刚度逐渐减弱的过程采用损伤力学建模。

为了更好的了解Abaqus中失效建模的功能,考虑简单拉伸测试中的典型金属样品的变形。

如图19.1.1-1中所示,应力应变图显示出明确的划分阶段。

材料变形的初始阶段是线弹性变形(a-b段),之后随着应变的加强,材料进入塑性屈服阶段(b-c段)。

超过c点后,材料的承载能力显著下降直到断裂(c-d段)。

最后阶段的变形仅发生在样品变窄的区域。

C点表明材料损伤的开始,也被称为损伤开始的标准。

超过这一点之后,应力-应变曲线(c-d)由局部变形区域刚度减弱进展决定。

根据损伤力学可知,曲线c-d可以看成曲线c-d‘的衰减,曲线c-d‘是在没有损伤的情况下,材料应该遵循的应力-应变规律曲线。

图19.1.1-1 金属样品典型的轴向应力-应变曲线因此,在Abaqus中失效机制的详细说明里包括四个明显的部分:●材料无损伤阶段的定义(如图19.1.1-1中曲线a-b-c-d‘)●损伤开始的标准(如图19.1.1-1中c点)●损伤发展演变的规律(如图19.1.1-1中曲线c-d)●单元的选择性删除,因为一旦材料的刚度完全减退就会有单元从计算中移除(如图19.1.1-1中的d点)。

abaqus损伤演化参数

abaqus损伤演化参数

abaqus损伤演化参数Abaqus损伤演化参数引言:Abaqus是一种广泛应用于工程领域的有限元分析软件,可以用于模拟和分析各种材料和结构的力学行为。

在使用Abaqus进行模拟时,损伤演化参数是一个关键的参数,它可以描述材料在受力过程中的损伤演化情况。

本文将介绍Abaqus中常用的损伤演化参数及其应用。

一、损伤演化参数的概念损伤是指材料在受力作用下产生的内部破坏或变形。

损伤演化参数是描述材料损伤演化程度的数值参数,可以用来衡量材料在受力过程中的破坏情况。

在Abaqus中,常用的损伤演化参数有:1. 损伤变量(Damage Variable):损伤变量是描述材料损伤程度的一种参数,通常用一个0到1之间的数值表示,0表示无损伤,1表示完全破坏。

损伤变量的演化规律可以通过实验或理论计算得到。

2. 损伤增量(Damage Increment):损伤增量是损伤变量随时间的变化率,可以用来描述材料在受力过程中的损伤速率。

损伤增量的大小与受力速度、材料性质等因素有关。

二、损伤演化参数的应用损伤演化参数在工程分析中有广泛的应用,可以用于预测材料在受力过程中的破坏情况,评估结构的安全性以及指导设计和改进。

以下是损伤演化参数在几个典型应用中的具体应用:1. 材料疲劳寿命预测:通过实验或数值模拟得到材料的损伤演化规律,可以预测材料在复杂循环载荷下的疲劳寿命。

根据损伤变量的演化规律,可以确定材料的破坏准则,从而评估材料的寿命。

2. 结构强度评估:损伤演化参数可以用来评估结构在受力过程中的强度。

通过实验或数值模拟得到结构的损伤演化规律,可以计算结构的损伤变量,进而评估结构的安全性和承载能力。

3. 材料优化设计:通过调整材料的损伤演化参数,可以改变材料的破坏模式和破坏程度,从而实现材料的优化设计。

例如,在汽车碰撞中,可以通过调整车身材料的损伤演化参数,来改善车身的抗碰撞性能。

4. 材料损伤模型改进:损伤演化参数也可以用于改进材料的损伤模型。

abaqus复合材料失效子程序

abaqus复合材料失效子程序

abaqus复合材料失效子程序摘要:一、引言1.复合材料的概念和应用背景2.abaqus 软件在复合材料失效分析中的重要性二、abaqus 复合材料失效子程序介绍1.子程序的定义和功能2.子程序的输入和输出参数3.子程序在abaqus 中的调用方法三、abaqus 复合材料失效子程序的使用方法1.材料属性的设置2.边界条件和加载条件的设定3.求解器和求解设置4.后处理工具在失效分析中的应用四、abaqus 复合材料失效子程序在实际工程中的应用1.应用案例一:复合材料梁的失效分析2.应用案例二:复合材料壳体的失效分析3.应用案例三:复合材料连接件的失效分析五、结论1.abaqus 复合材料失效子程序的优势和局限性2.未来发展趋势和前景正文:一、引言随着科技的发展,复合材料在航空航天、汽车制造、建筑结构等领域的应用越来越广泛。

复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优点,但同时也存在着材料失效问题。

为了确保复合材料结构的安全性能,失效分析显得尤为重要。

abaqus 是一款强大的有限元分析软件,可以对复合材料进行失效分析。

本文将详细介绍abaqus 复合材料失效子程序的使用方法和应用案例。

二、abaqus 复合材料失效子程序介绍abaqus 复合材料失效子程序是基于abaqus 软件开发的,用于分析复合材料在各种工况下的失效行为。

该子程序集成了多种失效准则,可以分析包括纤维断裂、基体开裂、分层等在内的复合材料失效模式。

用户可以通过该子程序得到复合材料失效时的应力、应变、能量等数据,为结构设计提供依据。

三、abaqus 复合材料失效子程序的使用方法1.材料属性的设置:首先需要定义复合材料的各向异性属性,包括纤维和基体的弹性模量、泊松比、密度等。

2.边界条件和加载条件的设定:根据实际工况设置边界位移、固定约束、加载条件等。

3.求解器和求解设置:选择合适的求解器和求解设置,确保求解过程稳定且收敛。

4.后处理工具在失效分析中的应用:通过abaqus 的后处理工具,可以直观地观察到复合材料失效过程的应力、应变分布,以及失效模式。

Abaqus塑性损伤实例

Abaqus塑性损伤实例

Abaqus塑性损伤实例Abaqus是⼀款⼤型的商⽤有限元分析软件,以它强⼤的⾮线性分析能⼒得到了⼴⼤客户的认可。

Abaqus中有丰富的单元类型、材料类型、以及各种能够成熟应⽤于商业的本构和理论准则。

本⽂主要介绍Abaqus在累积损伤与失效分析上的应⽤,并且附带⾃⼰做的⼩算例。

Abaqus中主要提供如下的材料损伤模型来进⾏预测材料损伤和失效:1、塑形⾦属材料的累积损伤与失效:此损伤与失效准则可⽤于Abaqus/Explicit求解器,能与Mises、Johnson-Cook、Hill和Drucker-Prager等塑性材料本构模型⼀起使⽤。

该损伤准则提供了多个损伤萌⽣的参数标准,包括塑形准则、剪切准则、成形极限图(FLD)、成形极限压压⼒图(FLSD),MSFLD和M-K等标准。

在材料损伤萌⽣之后,材料强度越来越弱。

2、纤维增强材料的累积损伤与失效:Abaqus拥有纤维增强材料的各向异性损伤的建模功能。

假设未损伤材料为线弹性材料。

因为该材料在损伤的初始阶段没有⼤量的塑形变形,所以⽤来预测纤维增强材料的损伤⾏为。

在Abaqus中的损伤演化菜单属于损伤模型的⼦选项,且对于不同的模型,菜单项变化不⼤,对于柔性损伤和Johnson-Cook损伤,⼦选项度是⼀样的。

Abaqus中的损伤演化的类型分为位移和能量两种,分别从破坏时的位移和断裂能的⾓度求损伤的演化。

下⾯通过⾼速刚性球撞击钢板的⼩算例来说明上⾯第⼀个损伤准则的使⽤。

刚性球尺⼨:半径为5mm,质量为0.1kg,具有垂直于钢板的速度350m/s(图中Z向),同时具有沿X向的速度80m/s。

钢板的尺⼨:100mm*100mm*20mm模型描述:在Abaqus/CAE界⾯中完成模型的建⽴和装配,其中球体为离散刚体,钢板的材料参数设置如下:对于钢板的参数设置需要包括:密度、弹性参数、塑性参数、损伤萌⽣参数、损伤演化参数。

该模型中给定的损伤萌⽣参数只有⼀个等效塑性应变;损伤演化的类型为位移,给定值为0,表⽰单元⼀旦有损伤萌⽣即判定单元失效。

基于ABAQUS的复合材料结构渐进损伤方法研究_丁京龙

基于ABAQUS的复合材料结构渐进损伤方法研究_丁京龙

基于ABAQUS的复合材料结构渐进损伤方法研究丁京龙张建宇费斌军(北京航空航天大学航空科学与工程学院,100191)摘要复合材料在航空领域应用广泛,随着复合材料整体成型工艺的发展,整体化复合材料结构在飞机上的应用日益增多。

基于有限元软件ABAQUS,利用子程序来实现复合材料结构的渐进损伤过程,对工程上研究复合材料结构的损伤过程、传载路径、损伤机理以及进一步优化产品设计等有重要意义。

关键词:复合材料结构,渐进损伤,ABAQUS一、引言在飞机结构设计中,为提高结构效率,结构的整体性能始终是设计者追求的目标[1]。

随着复合材料整体成型工艺的发展,整体化复合材料结构在飞机上的应用日益增多。

整体化结构的关键点在于保证连接结构传载路线的连续性和结构受力布局的完整性。

利用有限元软件ABAQUS中的用户子程序来实现复合材料结构的渐进损伤过程,可以灵活地将已有的渐进损伤理论进行对比和改进,综合考虑实际影响因素,得到复合材料结构的渐进损伤过程,为分析复合材料结构的传载路径、破坏机理等提供了途径。

二、复合材料结构渐进损伤方法2.1 基于ABAQUS的渐进损伤方法纤维增强复合材料结构在加载过程中,某一铺层发生失效时仍可以继续承载,当更多铺层相继发生失效时,结构才会发生破坏。

渐进损伤方法是采用降低的材料模量来模拟这种损伤后的材料失效行为。

整个过程可以分为应力分析、失效判断和材料退化三个部分[2]。

利用有限元软件ABAQUS建立纤维增强复合材料结构的有限元模型,用子程序实现材料失效判断和材料退化,进行渐进损伤分析。

基于ABAQUS的复合材料结构渐进损伤过程如图1所示。

图1 渐进损伤方法流程图2.2 渐进损伤方法在分析复合材料π胶接接头中的应用本文对复合材料π胶接接头的拉伸渐进损伤过程进行了模拟,有限元模型如图2所示。

采用位移加载的形式,加载过程中位移载荷曲线如图3所示。

浅色部分表示π胶接接头的失效部位,可以看出π胶接接头的初始损伤发生在接头拐角处外侧铺层,然后由拐角处外侧铺层通过填料逐步向内部铺层扩展,随着损伤范围的逐渐扩大最终导致π胶接接头失效,π胶接接头的失效过程如图4所示。

abaqus复合材料材料损伤准则

abaqus复合材料材料损伤准则

abaqus复合材料材料损伤准则下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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abaqus复合材料失效子程序

abaqus复合材料失效子程序

abaqus复合材料失效子程序摘要:1.复合材料失效子程序概述2.复合材料失效机制3.abaqus中复合材料失效子程序的编写4.应用案例及分析5.总结与展望正文:一、复合材料失效子程序概述复合材料因其优异的力学性能、轻质和高耐疲劳性等特点在各个领域得到了广泛应用。

然而,复合材料的失效分析一直是工程界面临的挑战。

为了更好地预测复合材料的失效行为,本文将介绍如何编写abaqus复合材料失效子程序。

二、复合材料失效机制复合材料的失效机制主要包括以下几点:1.纤维断裂:当复合材料中的纤维承受超过其拉伸强度或剪切强度时,纤维将发生断裂。

2.基体开裂:基体材料在受到外部载荷作用时,可能发生开裂,导致复合材料失效。

3.界面失效:当复合材料中的纤维与基体间的界面结合力不足以承受外部载荷时,界面发生失效。

4.宏观破裂:复合材料在受到外部载荷作用时,可能发生宏观破裂,导致整体失效。

三、abaqus中复合材料失效子程序的编写在abaqus中,可以通过编写复合材料失效子程序来实现对复合材料失效行为的模拟。

具体步骤如下:1.定义材料属性:根据复合材料的组成及性能,定义纤维、基体和界面的材料属性。

2.创建模型:建立复合材料的有限元模型,包括几何形状、边界条件和载荷。

3.编写失效子程序:根据复合材料的失效机制,编写相应的失效子程序。

例如,可以采用用户自定义的应力或应变作为失效判据。

4.求解:应用abaqus求解器,对复合材料模型进行求解。

5.后处理:分析失效模式、失效位置及失效原因。

四、应用案例及分析以下为一个复合材料梁的失效分析案例:1.建立模型:创建一个复合材料梁模型,考虑边界条件及外部载荷。

2.定义材料属性:设置纤维、基体和界面的材料属性。

3.编写失效子程序:根据实验数据,设置失效判据为纤维拉伸强度。

4.求解:对模型进行求解,得到失效模式及失效位置。

5.分析:分析失效原因,发现纤维强度不足是导致失效的主要原因。

五、总结与展望通过编写abaqus复合材料失效子程序,可以有效地预测复合材料的失效行为。

基于ABAQUS的复合材料跨尺度失效分析软件开发

基于ABAQUS的复合材料跨尺度失效分析软件开发

基于ABAQUS的复合材料跨尺度失效分析软件开发作者:薛斌李星来源:《科技视界》2015年第29期【摘要】复合材料跨尺度失效理论是近些年提出的一类基于物理失效模式的强度理论,它从细观层面判定纤维和基体的失效,在分析复合材料性能匹配和耐久性方面有独特的优势。

提出了一种新的跨尺度失效判定准则,利用Abaqus的内嵌Python脚本语言开发了复合材料跨尺度失效分析软件CMFAS,编制了图形用户界面(GUI)进行人机交互,实现了代表体积单元(RVE)参数化建模及后处理、应力放大系数矩阵生成、失效准则临界值求解和损伤演化处理等一系列功能,最终生成Abaqus子程序文件USDFLD和VUSDFLD。

【关键词】复合材料;跨尺度;失效准则;二次开发【Abstract】Composite multiscale failure theory is a newly proposed category of strength criteria, based on mechanical failure modes. In this theory, fiber and matrix failure are determined in meso level, which has special advantage in analyzing material property matching and durability.A new multiscale failure criteria was proposed, CMFAS (Composite Multiscale Failure Analysis Software) was developed using Python scripting language embedded in Abaqus. In CMFAS, GUI (Graphic User Interface) was compiled to realize human-computer interaction, RVE (Representative Volume Element) parametric modeling and post processing, stress amplification factors generation, failure criteria critical value solving and damage evolution were automatically accomplished, finally Abaqus subroutine files USDFLD and VUSDFLD were given.【Key words】Composite materials; Multiscale; Failure criteria; Secondly development0 引言复合材料强度理论经过几十年的发展,先后产生了Tsai-Wu准则[1]、Hashin准则[2]等几十种失效判定方法,并且不断有新理论的提出[3]。

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纤维增强材料的累积损伤与失效:Abaqus拥有纤维增强材料的各向异性损伤的建模功能(纤维增强材料的损伤与失效概论,19.3.1节)。

假设未损伤材料为线弹性材料。

因为该材料在损伤的初始阶段没有大量的塑性变形,所以用来预测纤维增强材料的损伤行为。

Hashin标准最开始用来预测损伤的产生,而损伤演化规律基于损伤过程和线性材料软化过程中的能量耗散理论。

另外,Abaqus也提供混凝土损伤模型,动态失效模型和在粘着单元以及连接单元中进行损伤与失效建模的专业功能。

本章节给出了累积损伤与失效的概论和损伤产生与演变规律的概念简介,并且仅限于塑性金属材料和纤维增强材料的损伤模型。

损伤与失效模型的通用框架Abaqus提供材料失效模型的通用建模框架,其中允许同一种的材料应用多种失效机制。

材料失效就是由材料刚度的逐渐减弱而引起的材料承担载荷的能力完全丧失。

刚度逐渐减弱的过程采用损伤力学建模。

为了更好的了解Abaqus中失效建模的功能,考虑简单拉伸测试中的典型金属样品的变形。

如图19.1.1-1中所示,应力应变图显示出明确的划分阶段。

材料变形的初始阶段是线弹性变形(a-b段),之后随着应变的加强,材料进入塑性屈服阶段(b-c段)。

超过c点后,材料的承载能力显著下降直到断裂(c-d段)。

最后阶段的变形仅发生在样品变窄的区域。

C点表明材料损伤的开始,也被称为损伤开始的标准。

超过这一点之后,应力-应变曲线(c-d)由局部变形区域刚度减弱进展决定。

根据损伤力学可知,曲线c-d可以看成曲线c-d‘的衰减,曲线c-d‘是在没有损伤的情况下,材料应该遵循的应力-应变规律曲线。

图19.1.1-1 金属样品典型的轴向应力-应变曲线因此,在Abaqus中失效机制的详细说明里包括四个明显的部分:●材料无损伤阶段的定义(如图19.1.1-1中曲线a-b-c-d‘)●损伤开始的标准(如图19.1.1-1中c点)●损伤发展演变的规律(如图19.1.1-1中曲线c-d)●单元的选择性删除,因为一旦材料的刚度完全减退就会有单元从计算中移除(如图19.1.1-1中的d点)。

关于这几部分的内容,我们会对金属塑性材料(金属塑性材料的损伤与失效概论,19.2.1节)和纤维增强材料(纤维增强符合材料的损伤与失效概论,19.3.1节)进行分开讨论。

网格依赖性在连续介质力学中,通常是根据应力-应变关系建立材料本构模型。

当材料表现出导致应变局部化的应变软化行为时,有限元分析的结果带有强烈的网格依赖性,能量的耗散程度取决于网格的精简程度。

在Abaqus中所有可使用损伤演化模型都使用减轻网格依赖性的公式。

这是通过在公式中引入特征长度来实现的,特征长度作为一个应力-位移关系可以表达本构关系中软化部分,它与单元尺寸有关系。

在此情况下,损伤过程中耗散的能量不是由每个单位体积衡量,而是由每个单位面积衡量。

这个能量值作为另外一个材料参数,用来计算材料发生完全损伤时的位移。

这是与材料断裂力学中临界能量释放率的概念一致的。

此公式确保了合适能量的耗散以及最大程度减轻网格的依赖。

19.3 纤维增强复合材料的损伤与失效●纤维增强复合材料的损伤与失效:概论19.3.1节●纤维增强复合材料的损伤初始准则19.3.2节●纤维增强复合材料的损伤演化规律与单元移除19.3.3节19.3.1纤维增强复合材料的损伤与失效:概论产品:Abaqus/Standard Abaqus/Explicit Abaqus/CAE参考:●“Progressive damage and failure” Section 19.1.1●“Damag e initiation for fiber-reinforced composites” Section 19.3.2●“Damage evolution and element removal for fiber-reinforced composites” Section 19.3.3●*DAMAGE INITIATION●*DAMAGE EVOLUTION●*DAMAGE STABILIZATION●“Hashin damage” in “Defining damage,” Section 12.8.3 of the Abaqus/CAE User’s Manual, inthe online HTML version of this manual概论Abaqus具有为纤维增强复合材料的渐进损伤和破坏建模的能力。

它能预测各向异性弹-脆性材料的损伤产生与演化规律。

材料模型要求以下定义:●未损伤时的材料属性必须是线弹性的●损伤初始产生准则●损伤演化规律●单元选择性移除单向板的损伤基本概念损伤的特点是材料刚度的逐渐减小。

这在纤维增强复合材料的分析中有很重要的作用。

很多这样的材料表现出弹-脆性行为,也就是材料在小变形的情况下就开始发生损伤。

所以在建立此种材料的模型时,材料塑性被忽略。

假设纤维增强复合材料中的纤维是平行的,如图19.3.1-1所示。

我们必须在用户定义的局部坐标系中定义材料属性。

单向层位于1-2平面内,1方向表示纤维方向。

我们要用定义正交线弹性材料的方法来定义材料未损伤时的行为。

最简单的方法是定义平面应力的正交材料。

然而,材料行为也可以采用定义工程常数或直接定义弹性刚度矩阵的方法来定义。

图19.3.1-1 单向层Abaqus 支持的各向异性损伤模型基于Matzenmiller et. al(1995),Hashin and Rotem(1973),Hashin(1980),and Camanho and Davila(2002)的工作。

四种不同的失效模型:● 拉伸载荷作用下的纤维断裂● 压缩载荷下的纤维屈曲和扭结● 横向拉伸和剪切载荷下的基体断裂● 横向压缩和剪切载荷下的基体破碎在Abaqus 中,损伤萌生是由Hashin (1980)和Rotem (1973)提出的损伤初始准则来决定的,准则中的失效面是由有效应力空间来表示的(可以有效承受力载荷的面上的应力)。

这些准则的细节将在19.3.2节“纤维增强复合材料的损伤产生”中讨论。

材料的应力根据下式计算εσd C =,式中ε表示应变,d C 表示弹性矩阵并反映任何损伤,有以下形式:式中)1)(1(1m f d d D ---=2112νν,f d 反映当前纤维损伤状态,m d 反映当前基体损伤状态,s d 反映当前剪切损伤状态,1E 为纤维方向的杨氏模量,2E 为垂直于纤维方向上的杨氏模量,G 为剪切模量,2112,νν为泊松比。

决定损伤弹性矩阵的演化将在19.3.3节“纤维增强复合材料的损伤演化与单元移除”中详细介绍,19.3.3节还将介绍:● 处理严重损伤的选择("最大变形与单元的选择性移除"在19.3.3节“纤维增强复合材料的损伤演化与单元移除”)● 粘滞阻力(在19.3.3节“纤维增强复合材料的损伤演化与单元移除"中的“粘滞阻力”) 单元纤维增强复合材料的损伤模型必须采用平面应力单元,包括平面应力单元、壳单元、连续壳单元和薄膜单元。

其他参考● Hashin, Z., and A. Rotem, “A Fatigue Criterion for Fiber -Reinforced Materials,” Journal ofComposite Materials, vol. 7, pp. 448–464, 1973.● Hashin, Z., “Failure Criteria for Unidirectional Fiber Composites,” Journal of AppliedMechanics,vol. 47, pp. 329–334, 1980.● Matzenmiller, A., J. Lubliner, and R. L. Taylor, “A Constitutive Model for Anisotropic Damagein Fiber-Composites,” Mechanics of Materials, vol. 20, pp. 125–152, 1995.● Camanho, P. P., and C. G . Davila, “Mixed -Mode Decohesion Finite Elements for the Simulationof Delamination in Composite Materials,” NASA/TM -2002–211737, pp. 1–37, 2002.19.3.2 纤维增强复合材料的损伤萌生产品:Abaqus/Standard Abaqus/Explicit Abaqus/CAE参考:●“Progressive damage and failure,” Section 19.1.1●“Damage evolution and element removal for fiber-reinforced composites,” Section 19.3.3●*DAMAGE INITIATION●“Hashin damage” in “Defining damage,” Section 12.8.3 of the Abaqus/CAE User’s Manual, inthe online HTML version of this manual概论纤维增强材料的损伤建模功能:●要求材料未损伤时为线弹性(参考“线弹性行为”第17.2.1节)●基于Hashin的理论(Hashin和Rotem,1973,和Hashin,1980)●考虑四种不同的失效模型:纤维拉伸、纤维压缩、基体断裂和基体破碎●可以与19.3.3节“纤维增强复合材料的损伤演化与单元移除”中提到的损伤演化模型一起使用。

损伤萌生损伤萌生是在材料硬点退化开始。

在Abaqus中纤维增强复合材料的损伤萌生准则基于Hashin的理论。

这些准则考虑了四种不同的损伤萌生机制:纤维拉伸,纤维压缩,基体断裂和基体破碎。

损伤萌生准则有下面的一般形式:在上面的方程中X T表示纵向拉伸强度;X C表示纵向抗压强度;Y T表示横向拉伸强度;Y C表示横向抗压强度;S L表示纵向剪切强度;S T表示横向剪切强度;α 是一个系数用于决定剪应力对纤维拉伸损伤准则的影响;是有效应力张量ˆ 的分量,是用来评估萌生标准并按下式计算:上式中σ是名义应力,M是损伤矩阵:d f,d m和d s是内部损伤变量分别代表纤维,基体和剪切损伤,这是由损伤变量d f t,d f c,d m t,d m c推导出的,用于对应先前所讨论的四个模式,如下:在任何损伤萌生和演化之前,损伤控制矩阵M为单位矩阵,因此。

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