[發(fā)明專利]一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)低速沖擊損傷確定方法及裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011085842.3 | 申請日： | 2020-10-12 |
| 公開（公告）號： | CN112329205B | 公開（公告）日： | 2022-04-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 孫旋;宋武超;李國正;劉利宏;印強強;李坤;吳繼華 | 申請（專利權(quán)）人： | 湖北航天技術(shù)研究院總體設(shè)計所 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F113/26;G06F119/14 |
| 代理公司： | 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225 | 代理人： | 唐勇 |
| 地址： | 430040 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 復(fù)合材料 結(jié)構(gòu) 低速 沖擊 損傷 確定 方法 裝置 | ||
1.一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)低速沖擊損傷確定方法，其特征在于，包括以下步驟：
載入設(shè)計模型及其設(shè)計參數(shù)，并加載基本方向失效判斷算法、纖維方向失效判斷算法以及分層失效判斷算法；
按設(shè)定沖擊參數(shù)對設(shè)計模型施加低速沖擊載荷，根據(jù)基本方向失效判斷算法、纖維方向失效判斷算法以及分層失效判斷算法，判斷設(shè)計模型的失效形式和失效點；
根據(jù)設(shè)計模型的失效形式和失效點，判斷設(shè)計模型的損傷位置；
在加載基本方向失效判斷算法、纖維方向失效判斷算法以及分層失效判斷算法時，同時加載材料的剛度退化模型；
在判斷出設(shè)計模型的失效點后，根據(jù)剛度退化模型，在設(shè)計模型的失效點更新設(shè)計參數(shù)至退化參數(shù)，繼續(xù)對設(shè)計模型施加低速沖擊載荷；
達(dá)到低速沖擊載荷的設(shè)定沖擊參數(shù)后，根據(jù)所有設(shè)計模型的失效位置，確定設(shè)計模型的損傷面積；
所述剛度退化模型包括纖維拉伸退化模型、纖維壓縮退化模型、基體拉伸退化模型、基體壓縮退化模型、拉伸分層退化模型和壓縮分層退化模型。
2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)低速沖擊損傷確定方法，其特征在于，
纖維拉伸退化模型為E′1＝0.07E1；
纖維壓縮退化模型為E′1＝0.14E1；
基體拉伸退化模型為E′2＝0.1E2，G′12＝0.1G12，G′23＝0.1G23；
基體壓縮退化模型為E′2＝0.2E2，G′12＝0.2G12，G′23＝0.2G23；
拉伸分層退化模型為E′3＝0.1E3，G′13＝0.1G13，G′23＝0.1G23；
壓縮分層退化模型為G′13＝0.2G13，G′23＝0.2G23；
其中：E1為纖維方向的彈性模量；E′1為失效后纖維方向的彈性模量；E2為基體方向的彈性模量；E′2為失效后基體方向的彈性模量；
E3為層間方向的彈性模量；E3為失效后層間方向的彈性模量；
G12為纖維基體單層平面內(nèi)的剪切模量；G′12為失效后纖維基體單層平面內(nèi)的剪切模量；G13為纖維層間平面內(nèi)的剪切模量；G′13為失效后纖維層間平面內(nèi)的剪切模量；G23為基體層間平面內(nèi)的剪切模量；G′23為失效后基體層間平面內(nèi)的剪切模量。
3.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)低速沖擊損傷確定方法，其特征在于，
所述的纖維方向失效判斷算法為：
當(dāng)σxx≥0時，當(dāng)時，判定纖維方向拉伸失效；
當(dāng)σxx＜0時，當(dāng)時，判定纖維方向壓縮失效；
其中：σxx為纖維方向的正應(yīng)力；σxy為纖維基體單層平面內(nèi)的剪切應(yīng)力；XT為纖維方向的拉伸強度；S12為纖維基體單層平面內(nèi)的剪切強度；XC為纖維方向的壓縮強度；為纖維方向拉伸綜合損傷因子；為纖維方向壓縮綜合損傷因子。
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