提出一種三維黏聚力界面損傷模型，可以描述單調(diào)和交變載荷下層合復(fù)合材料混合型的分層損傷。損傷用界面所經(jīng)歷過的最大位移間斷來定義，交變荷載下一個(gè)周期的加、卸載過程均考慮有損傷積累，模型還考慮了單調(diào)和疲勞損傷的門檻效應(yīng)和交變載荷下裂紋的閉合效應(yīng)。建立了包含該界面損傷模型的初始無厚度八節(jié)點(diǎn)等參界面單元，并引入加速損傷的算法，用一次計(jì)算循環(huán)代替若干次實(shí)際循環(huán)，提高計(jì)算效率。用該單元模型對某復(fù)合材料動(dòng)部件疲勞分層裂紋的形成和擴(kuò)展進(jìn)行了模擬，得到了分層裂紋前沿界面局部損傷和結(jié)構(gòu)疲勞分層的發(fā)展規(guī)律，模型預(yù)測的裂紋長度荷載循環(huán)次數(shù)對數(shù)(a- logN)曲線和結(jié)構(gòu)剩余剛度與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合。

       層合復(fù)合材料面內(nèi)強(qiáng)度性能優(yōu)越但層間強(qiáng)度相對較低，有時(shí)比面內(nèi)強(qiáng)度低1～2個(gè)數(shù)量級口]，因此分層是層合復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的主要損傷形式之一。在應(yīng)力水平遠(yuǎn)小于強(qiáng)度極限的小幅值循環(huán)載荷下，層合結(jié)構(gòu)層間的微損傷也會(huì)進(jìn)行累積，當(dāng)損傷累積到一定程度，就出現(xiàn)宏觀的裂紋萌生和擴(kuò)展，發(fā)生分層破壞。層合復(fù)合材料層與層之間粘結(jié)界面的厚度，不僅遠(yuǎn)小于層板的厚度，也遠(yuǎn)小于每一個(gè)鋪層的厚度，進(jìn)行有限元數(shù)值分析時(shí)，常規(guī)的有限單元會(huì)遇到單元?jiǎng)澐稚系睦щy，采用黏聚力模型和界面單元是分析這類界面問題的一個(gè)有效方法。

       本文中建立了一種層合復(fù)合材料的層間疲勞損傷模型，該模型能模擬單調(diào)和周期載荷下界面混合型的分層損傷，構(gòu)造了包含此本構(gòu)關(guān)系的八節(jié)點(diǎn)等參界面單元，并用試驗(yàn)確定了部分損傷參數(shù)，用此模型數(shù)值模擬了某層合復(fù)合材料動(dòng)部件中疲勞裂紋的形成和擴(kuò)展。

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