• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
  • EI、Scopus、CA、JST、EBSCO、DOAJ收录
  • 力学类中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊、CSCD统计源期刊

裴柯磊, 李志强, 何航宇, 郑少秋, 苏亚男. 基于细观力学模型的单向纤维复合材料的力学行为[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2025-0222
引用本文: 裴柯磊, 李志强, 何航宇, 郑少秋, 苏亚男. 基于细观力学模型的单向纤维复合材料的力学行为[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2025-0222
PEI Kelei, LI Zhiqiang, HE Hangyu, ZHENG Shaoqiu, SU Yanan. Research on the mechanical behavior of unidirectional fiber reinforced polymer based on micromechanical model[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2025-0222
Citation: PEI Kelei, LI Zhiqiang, HE Hangyu, ZHENG Shaoqiu, SU Yanan. Research on the mechanical behavior of unidirectional fiber reinforced polymer based on micromechanical model[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2025-0222

基于细观力学模型的单向纤维复合材料的力学行为

doi: 10.11883/bzycj-2025-0222
基金项目: 山西省科技重大专项计划项目(202301120401010);

Research on the mechanical behavior of unidirectional fiber reinforced polymer based on micromechanical model

  • 摘要: 基于Hashin等复合材料经典失效准则的宏观有限元模拟虽然考虑了纤维和基体的断裂以及分层等损伤机制,但无法反映碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)内部的微观损伤,如纤维和基体之间的界面脱粘。为了解决这个问题,本文建立了一个同时考虑纤维、基体和界面的多相细观力学模型,同时考虑纤维断裂、基体失效和界面脱粘等多种损伤机制,系统研究了横向拉伸/压缩、纵向拉伸/压缩以及面内/外剪切等典型载荷路径下单向碳纤维增强复合材料(Unidirectional carbon fiber reinforced polymer,UD CFRP)的损伤演化规律。结果表明:实验与仿真得到的峰值应力和失效应变的相对误差小于5%,同时模型预测的裂纹扩展路径与扫描电镜的观测结果一致,验证了考虑微观结构的微观力学模型的准确性。在此基础上,模型准确捕捉到了不同载荷条件下UD CFRP的损伤演化过程,这对于构建CFRP损伤容限设计准则和结构完整性评估体系具有重要工程价值。
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  12
  • HTML全文浏览量:  0
  • PDF下载量:  5
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2025-07-17
  • 网络出版日期:  2025-10-21

目录

    /

    返回文章
    返回