基于patran环境平面编织层合板拉伸破坏仿真 答辩ppt 19页

基于Patran环境平面编织层合板拉伸破坏仿真答辩者姓名：齐嘉伟专业：飞行器制造工程学号：080146121指导老师：卢翔 论文框架课题介绍主要理论论文要点本文结论 课题介绍平面层合板几何建模（宏观+细观）定义材料（选用文献中的材料）加载边界条件（一段固支，一段拉伸）失效判据加载定义材料（运用公式计不同条件下算层合板性能，了解文献中的基体、纤维数据）加载边界条件（应力应变转化）用细观原理解释宏观现象，同时用细观做出基体和纤维的失效原理图给出失效损伤情况，反馈给设计人修改铺层形式。 主要理论经典层合板理论编织层合板细观力学失效判据 1从Patran得到刚度矩阵，求得逆矩阵，取A11、A12、A16，以求得各层应力2用Hoffman判据判断各层失效情况3用Heddy衰减理论重新定义失效后材料，重新计算1.关于复合材料——经典层合板力学 2.编织层合板——单胞模型简化W=2a+bWx=W/cosαWy=W/sinαWy=W/sinα几何数据材料性能参数 3.失效判据——选择Hoffman失效理论Hoffman理论是在Tsai-Hill基础上提出的，由于Tsai-Hill理论没有考虑拉压性能不同的材料，这方面Hoffman提出新的理论。由于忽略了基体破坏的损伤形式，通过修正判据，达到12方向上的统一，得出如下公式。性能干态室温Xt(MPa)1496E1t(GPa)180ε1t(%)0.795ν120.28Xc(MPa)1496E1c(GPa)158ε2t(%)0.949Yt(MPa)40.1E2t(GPa)10.3ε2t(%)0.375Yc(Mpa)249E2c(GPa)11.3ε2c(%)2.495S(MPa)67.2G12(GPa)7.2У(%)1.467 主要理论经典层合板理论编织层合板细观力学失效判据 论文要点 建模过程1.建模过程 2.单胞建模 3.失效判据的应用经计算：±90°铺层极限应力值为：216.7MPa；0°铺层极限应力值为961.1MPa；±45°铺层皆为17.4MPa。所以可判断±45°铺层先失效。 3失效判据的应用——±45°失效情况失效前失效后 3失效判据的应用——首层失效后重新计算之后将±45°和∓45°的材料变为失效后的材料衰减性能，重新计算刚度矩阵，计算。±45°的铺层失效后的材料矩阵 3失效判据的应用——±90°失效情况重新计算各层应力：其中90°铺层的极限应力为1318.6MPa,而0°铺层的极限应力值为650MPa，初步分析是因为铺层中±90°铺层较多的缘故，起到了抗拉的作用。 3失效判据的应用——第二次失效后重新计算 4.细观模型下的解释分析各编织角下的X方向加载后的纤维束图像各编织角下的XY方向加载后的基体图像各编织角下的X方向加载后的基体图像各编织角下的XY方向加载后的基体图像 结论（1）平面编制材料的基体材料与纤维材料性能相差较大，所以力学性能需要相互弥补。在编织过程中要考虑好铺层的角度和各个铺层角所占的比例。（2）复合材料单向层合板的属性是可以通过编织时候才用的几何数据和基体、纤维的性能数据演算出来的。其中，当编织角α相同时随着纤维体积含量Vf的增加，剪切模量Gxy在45°左右达到最大；Exx，Eyy前者在减小，后者在增大。（3）拉伸状态下和剪力状态下纤维的载荷都远远超过基体的载荷，可以判断是纤维首先失效。 感谢各位老师寄予答辩机会！