浅谈应用界面层法的复合材料分层研究论文

浅谈应用界面层法的复合材料分层研究论文 　复合材料作为一种新型材料，以其比强度高、比模量高、可设计型强等优点得到了越来越广泛的应用，尤其是在航天航空领域。复合材料的构造和工艺特性决定了其各向异性、脆

浅谈应用界面层法的复合材料分层研究论文 复合材料作为一种新型材料，以其比强度高、比模量高、可设 计型强等优点得到了越来越广泛的应用，尤其是在航天航空领域。 复合材料的构造和工艺特性决定了其各向异性、脆性高和层间性能 低等缺点，因此，对复合材料的损伤失效进展研究显得尤为重要。 根据统计资料显示，在各种损伤破坏中，分层失效约占60%，成为 了复合材料最主要的损伤形式。早期的分层研究主要基于应力应变 准那么，机理简单且不能与其他损伤形式独立开来。随着近代线弹 性断裂力学的开展，研究者发现复合材料的分层类似于裂纹的出现 与扩展，Hillerborg等人最先提出了界面层理论和单元，推动了复 合材料分层研究的快速开展。本文采用界面层法，建立了含有界面 层单元的有限元模型，结合理论计算验证了模型的响应，研究了不 同铺角下的复合材料分层情况。 1.1界面层法 实验和理论研究说明，复合材料只在不同铺角的子层间发生分 层，界面层法就是在铺角发生改变的子层间预置一层很薄的界面 层，将分层限制在界面层中出现并扩展。建立的复合材料层合板研 究模型，其数值模拟结果与实验结果保持了很高的一致性。界面层 很薄，通常是零厚度的，所以很难通过实验测定它的材料参数和性 能。研究人员根据实验数据与理论分析，提出了界面层的多种应力 应变曲线，其中被广泛采用的一种为Traction—Separation曲线。 在受力初始阶段，界面层的响应为线弹性，当应力到达界面层强度 后界面层开始发生损伤，随后进入软化阶段，直至到达最大别离位 移完全失效。整个响应曲线覆盖的面积为界面层的临界应变能释放