袁坚锋

(中国商飞上海飞机设计研究院，上海 201210)

飞机在空中飞行时，复合材料机翼上壁板受到压缩和弯曲载荷的联合作用，即偏心压缩效应。在压、弯载荷同时作用下，层合板更容易发生破坏，因此研究偏心压缩载荷作用下复合材料层合板的失效显得尤为重要。为预测复合材料层合板的损伤扩展和极限强度，学者们在复合材料结构失效分析中引入了渐进损伤分析方法[1-4]。渐进损伤分析方法包括应力求解、失效分析和材料属性退化三部分，其中应力分析的非线性平衡方程求解可由有限元软件完成，而复合材料本构方程的建立和应力更新、材料失效准则的确定以及损伤材料属性退化方案的研究等大部分的研究工作需要人工完成。

文献[5]～[8]基于复合材料渐进损伤分析模型采用基于经典层合板理论的二维有限元法进行应力求解，但无法较好地反映层合板三维效应和铺层之间的相互作用。后来，一些研究人员在分析复合材料层合板螺栓连接失效问题时建立了三维渐进损伤分析模型，并采用三维有限元法进行应力求解。还有一些研究模型[9-10]采用连续介质损伤力学中的内部损伤状态变量表征材料的损伤状态，不同损伤模式采用不同损伤状态变量表示，损伤状态变量由材料的临界断裂应变能释放率确定。王跃全等[11]建立了复合材料渐进损伤分析的三维模型，该模型采用指数形式的应变软化率表示材料的损伤扩展，有效地反映了复合材料层合板的层间损伤。……