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题名三维正交机织复合材料在重复低速冲击下的有限元仿真
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作者
祝泽彬
应志平
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机构
浙江理工大学机械工程学院
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出处
《建模与仿真》
2023年第3期2049-2059,共11页
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文摘
为了建立碳纤维三维正交机织复合材料(3DOWCs)在重复低速冲击下的有限元仿真,本工作将仿真与实验进行比较,以验证仿真的有效性。通过在自制的3D机织机上制造了3DOWCs板件,并对其进行50 J重复低速冲击试验,获得断裂形貌与力学曲线。使用多步骤方法模拟重复冲击的试验,冲击过程中引入重启动技术与人工阻尼。建立了多尺度的有限元模型,并将增强丝束材料属性与损伤模式集成至ABAQUS/Explicit用户定义材料子程序(VUMAT)中,3DOWCs损伤模型包含基于位移的失效模型与三维Hashin失效准则,以模拟3DOWCs在重复低速冲击载荷的损伤演化。使用对称边界条件,建立了1/4有限元模型,以减少计算成本。与实验结果相比,首次冲击的力学曲线、三次冲击的峰值力、损伤分布的连续性验证了该模型的有效性。
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关键词
三维正交机织复合材料
重复冲击
有限元仿真
低速冲击
断裂形貌
用户定义
计算成本
失效模型
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分类号
TB3
[一般工业技术—材料科学与工程]
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