基于多尺度方法的三维编织C/C复合材料弯曲失效特性分析

作     者：赵雪尧 魏坤龙 史宏斌 任全彬 王健儒 白彦军 郭运强 ZHAO Xueyao;WEI Kunlong;SHI Hongbin;REN Quanbin;WANG Jianru;BAI Yanjun;GUO Yunqiang

作者机构：西安航天动力技术研究所燃烧、热结构与内流场重点实验室西安710025 

出 版 物：《应用力学学报》 (Chinese Journal of Applied Mechanics)

年 卷 期：2022年第39卷第4期

页      面：642-649页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国防973项目(No.61391) 

主　　题：三维编织C/C复合材料 多尺度方法 弯曲 渐进损伤 有限元法 

摘      要：为了预测三维编织C/C复合材料的弯曲失效行为,基于多尺度渐进展开理论,结合细观渐进损伤模型,建立了三维编织C/C复合材料宏细观多尺度分析模型。通过商业有限元软件ABAQUS用户子程序UMAT的二次开发,在宏观结构有限元分析中实时调用细观单胞模型进行细观渐进损伤分析,实现了宏细观尺度之间交互式信息传递和多尺度损伤模拟。利用上述模型对三点弯曲载荷下三维编织C/C复合材料梁的渐进损伤和失效过程进行了模拟,预测了梁的载荷-挠度曲线和弯曲强度,并与实验结果进行了对比分析,验证了基于多尺度方法的三维编织C/C复合材料弯曲强度预测模型的有效性,为此类材料及结构失效分析提供了一种手段。