拉压异性纤维增强树脂基复合材料弹塑性问题的有限元分析

作     者：王杰 肖毅 刘肃肃 WANG Jie;XIAO Yi;LIU Susu

作者机构：同济大学航天航空与力学学院上海200092 上海交通大学航天航空与力学学院上海200240 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2015年第32卷第6期

页      面：1558-1566页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：纤维增强树脂基复合材料 拉压异性 非线性本构模型 UMAT子程序 有限元分析 

摘      要：为了对复杂的非线性问题进行便捷求解,首先提出了考虑拉压异性的纤维增强树脂基复合材料统一非线性本构模型;然后,在此基础上进一步导出了本构模型的三维表现形式,以适用于非线性有限元分析工具的开发;随后,利用有限元软件ABAQUS提供的用户自定义子程序UMAT,自编了在二维和三维情况下的弹塑性应力分析程序;最后,应用程序对复合材料单向板和复合材料斜交板在偏轴拉伸/压缩下应力-应变曲线的预测与测试结果进行了比较,探讨了复合材料悬臂梁的弹塑性问题,并分析和比较了有无考虑拉压异性情况下应力分布和挠度响应的差异。结果表明:运用所提出的本构模型对考虑拉压不对称问题的弹塑性变形分析十分有效,这一本构模型有望成为实用数值分析工具,进而指导工程实践。