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Abaqus的有限元渐进损伤强度分析

发布于:2016-05-19 18:10
强度分析

      有限元渐进损伤分析方法可以模拟损伤扩展过程,在强度分析中采用渐进损伤分析方法,可以得到较精确的强度值。渐进损伤强度分析方法通常使用商用有限元App实现,其分析结果的准确性主要受两个因素影响:一是强度准则的选用,二是材料性能退化的方法。
      本研究以复合材料泡沫夹层板为例,使用Abaqus有限元分析App和Python程序先容包含三种不同材料的结构的有限元渐进损伤强度分析。
      复合材料泡沫夹层板由上下而板、泡沫夹芯和而板与夹芯之间的胶层组成。对于复合材料泡沫夹层板在压缩载荷下的有限元渐进损伤强度分析,主要包含以下内容:
      (1)夹层板的复合材料而板、泡沫夹芯和胶层三种材料的强度准则,
      (2)夹层板的复合材料而板、泡沫夹芯和胶层的单元的材料性能退化方法,
      (3)在Abaqus。环境下的有限元渐进损伤强度分析的控制程序。
      对于复合材料而板,常用的强度理论有最大应力理论、最大应变理论、Hill Tsai强度理论、Tsai Wu张量理论等。其中,因为最大应力理论和最大应变理论与实验结果不太一致,所以这两种理论不太适用于复合材料。
      在有限元渐进损伤强度分析过程中,对破坏单元的刚度折减方法有多种,在有限元分析中较容易实现的方法是改变破坏单元的材料属性,通过降低材料性能以达到降低单元刚度的口的。泡沫夹芯和胶层单元采用的材料性能退化方法如表所示,复合材料而板单元采用的材料性能退化方法如表所示。
      渐进损伤分析包括应力分析和破坏分析两个过程。进行应力分析可以采用解析方法、有限元分析等各种方法,破坏分析是根据应力分析的结果,采用某种强度理论检验在当前应力状态下是否发生破坏。
在复合材料强度分析中应用渐进损伤分析方法可以观察层压板各铺层破坏的先后顺序、破坏发生的开始位置、破坏过程及破坏载荷等。对复合材料夹层板采用渐进损伤分析方法,可以观察而板、胶层、夹芯的破坏情况。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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