基于三维Puck失效准则及唯象模量退化的复合材料臂杆屈曲分析

论文摘要

针对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)臂杆结构在压缩和扭转载荷条件下屈曲与后屈曲问题,采用三维Puck失效准则和基于唯象分析的模量退化方法,同时考虑层合结构就位效应及沿纤维方向应力对横向强度的影响,建立了一种适用于考虑渐进失效CFRP结构的屈曲分析方法,并通过编写有限元软件ANSYS的USERMAT子程序进行了数值实现。与文献中实验结果的对比表明,上述方法能够分析复合材料结构的渐进失效过程和后屈曲承载特性,预测精度高。进而采用此方法,详细分析了某航天器臂杆结构在承受压缩与扭转载荷条件下的屈曲载荷及后屈曲特性。

论文目录

• 1 屈曲分析方法的改进
•   1.1 薄壳结构屈曲控制方程
•   1.2 Puck失效准则及其改进
•     1.2.1 纤维失效判据
•     1.2.2 纤维间失效判据
•     1.2.3 纤维失效对纤维间失效的影响
•     1.2.4 就位强度的考虑
•   1.3 模量退化方法
•     1.3.1 不同失效模式下的模量退化
•     1.3.2 退化程度的确定
• 2 屈曲分析方法的验证
•   2.1 渐进失效过程算例验证
•   2.2 屈曲算例验证
• 3 臂杆结构在压缩和扭转载荷下的后屈曲承载特性
•   3.1 端部压缩下的屈曲及后屈曲行为
•   3.2 端部扭转作用下的屈曲及后屈曲行为
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李力,黄哲峰,杨增钦,尚福林,侯德门

关键词: 复合材料,屈曲,后屈曲,渐进失效,失效准则

来源: 复合材料学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 材料科学,航空航天科学与工程

单位: 西安交通大学航天航空学院

基金: 国家自然科学基金(11672220,U1537213)

分类号: V414.8;TB33

DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180402.005

页码: 304-314

总页数: 11

文件大小: 657K

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