纤维增强复合材料应变率效应的数值仿真

作     者：叶辉 朱艳荣 蒲永锋 YE Hui;ZHU Yan-rong;PU Yongfeng

作者机构：吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室 

出 版 物：《吉林大学学报（工学版）》 (Journal of Jilin University:Engineering and Technology Edition)

年 卷 期：2019年第49卷第5期

页      面：1622-1629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）] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFB0101601) 

主　　题：复合材料 应变率效应 本构模型 用户子程序 仿真精度 

摘      要：为研究应变率效应对纤维增强复合材料仿真精度的影响,引入动态增强因子(DIF)对复合材料模量和强度进行修正,结合改进的Hashin失效准则,建立了可考虑应变率效应的复合材料三维渐进性损伤本构模型。将该模型通过VUMAT子程序嵌入Abaqus软件中,进行弹丸侵彻玻璃纤维增强复合材料层合板仿真,将仿真结果分别与试验结果和不考虑应变率效应的本构模型仿真结果进行了对比。结果表明:本文建立的含有应变率的本构模型,能较准确地模拟弹丸侵彻层合板过程;在1.8、3 m/s两种弹丸侵彻速度下,含应变率与不含应变率的仿真结果相比,精确度分别提高了14.1%、22.7%;对于不考虑应变率的本构模型,仿真误差随侵彻速度的增大而增加,由1.8 m/s的28.7%增大到3 m/s的36.9%,考虑应变率的本构模型仿真误差比较稳定。