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Peridynamic Meso-scale Modeling for Degradation in Transverse Mechanical Properties of Composites with Micro-void Defects

引用

Acta Mechanica Solida Sinica 2022年第5期35卷 813-823页

作者： Jiayue Wang Yin Yu Zhongcheng Mu Yile Hu Aerospace Structure Research Center School of Aeronautics and AstronauticsShanghai Jiao Tong UniversityShanghai200240China School of Aeronautics and Astronautics Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai200240China

The effect of micro-void on transverse stiffness and strength for fiber-reinforced composites subjected to load perpendicular to fiber is studied using the state-based peridynamic(PD)*** heterogeneous microstructure with micro-voids are discretized with irregular and non-uniform grids on *** PD representative volume element with randomly distributed and sized micro-voids has been established with periodic boundary conditions.A parametric study was performed to evaluate the effects of void fraction and void size on transverse *** was found that the transverse modulus decreases with the void fraction in the range of 0.5–2%.A smaller void has a greater impact on the transverse modulus than a larger void under the same void *** crack growth path for the multi-fiber model subjected to transverse tension was *** PD predictions show that cracks initiate at the interface between fiber and matrix,then deflect to the micro-voids *** PD predictions match well with the analytical and experimental observations available in the literature.

关键词： State-based peridynamics Micro-void non-uniform discretization Periodic boundary condition Transverse mechanical property

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