胡海威

摘 要：该文采用基于Weibull分布的复合材料渐进损伤模型，编制了三维VUMAT子程序，并采用ABAQUS/Explicit模块，对复合材料机械连接进行了数值建模分析。通过建立复合材料单钉连接和双钉连接两个数值模型，对数值分析方法的准确性进行验证，并对复合材料机械连接的损伤模式进行了分析。研究表明，基于动态显示的求解方法也可以准确地模拟复合材料机械连接问题。

关键词：复合材料 机械连接 动态显示 数值分析

中图分类号：V214.5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（a）-0038-03

机械连接具有安全、可靠、传递载荷大和耐环境影响等突出优点，是复合材料结构中最常用的连接形式[1]。当前国内外学者对复合材料机械连接的研究主要是数值模拟与试验研究[2]。试验研究是当前最常用的研究方法，但无法获取复合材料中各铺层的应力及损伤等信息。而数值摸拟具有高度的可视化和可操作性，建立准确的数值模型可弥补试验的不足，为复合材料连接结构的设计和制造提供参考。当前对复合材料机械连接的数值模拟研究主要是基于ABAQUS建立复合材料机械连接的二维[3]或三维数值模型[4]探讨数值模型的准确性，并通过调整连接的相关参数，分析不同参数对连接结构的影响[2]。这些模型大都是基于ABAQUS/Standard建立的，这种模型通常计算成本较高，且当局部发生严重损伤时，容易出现网格畸变而导致计算不收敛。ABAQUS/Explicit通常用于分析冲击、爆炸等动力学问题，能高效地分析非线性大变形问题。……