郭永跃

（中国飞机强度研究所，陕西 西安710065）

对复合材料层合板结构损伤失效的研究一直是科研人员关注的热点问题，国内外的研究人员在复合材料层合板结构损伤失效方面做了很多的实验研究。为了能准确地预测层合板损伤的萌生、积累和扩展的规律，提出了相关的理论破坏模型。很多专家、学者对复合材料结构损伤失效过程的研究都取得了一定成果，与此同时对复合材料结构损伤失效的研究还有许多问题需要解决。

复合材料结构渐进失效分析方法包括应力分析、失效准则和一级退化准则3 个方面[1]。本文采用三维的Hashin 损伤准则，通过ABAQUS 有限元软件建立复合材料层合板实体模型，并结合使用本文提出的材料退化模型，编制相应的子程序（UMAT），对复合材料开孔层合板在拉伸载荷作用下进行仿真计算。通过有限元计算得到了开孔复合材料层合板在拉伸载荷作用下的失效演化过程以及失效载荷。

1 复合材料层合板渐进性损伤分析方法

1.1 有限元渐进损伤分析方法介绍

复合材料层合板渐进失效分析流程包括应力计算、失效准则定义以及材料退化模式。本文用到的是三维的Hashin 损伤准则以及采用隐式分析方法ABAQUS/Standard 模块进行求解的UMAT 子程序。

渐进失效分析方法是在材料存在损伤的前提下，并且按照材料性能退化后的属性能够继续承载的假设下进行的计算方法。典型的复合材料结构渐进失效分析方法包括非线性有限元平衡方程的应力求解、基于失效准则的损伤模式预测和材料性能退化方案[2]。……