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Multiaxial fatigue life prediction of composite laminates

Chinese Journal of Aeronautics 2021年第12期34卷 227-237页

作者： Jingmeng WENG Tong MENG Weidong WEN Shaodong WENG Xi'an Aerospace Propulsion Institute Xi'an 710100China Academy of Space Electronic Information Technology Xi'an 710100China College of Energy and Power Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China School of Mechcmo-Electronic Engineering Xidian UniversityXi'an 710071China

A study of composite laminates under tension–torsion biaxial loading is presented.The focus is placed on fatigue lives of composite laminates under different tension–torsion biaxial fatigue loading paths.A macro-meso model used to predict multiaxial fatigue life of composite laminates is also presented in this paper.Firstly,a macro-scale 3 D RVE corresponding to composite laminates is established to determine strain components in the material principal direction of each layer for each biaxial stress ratio.Secondly,a meso-scale 3 D RVE corresponding to each layer with fibers distributed randomly is established,with progressive damage prediction method,biaxial strength of composite laminates can be predicted,and the final failure layer can be confirmed.Thirdly,select any one of fatigue loading path at which the final failure of composite laminates is fiber failure(matrix failure)to establish the reference curve for fiber(matrix).Finally,with reference curve,fatigue life of composite laminates under any biaxial loading path can be predicted.And numerical results show good agreements with experimental data.

关键词： Composite laminates fatigue damage parameter Life prediction Multiaxial fatigue Multiaxial strength

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