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RADIOSS理论基础与工程应用:复合材料建模的基础概述

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质采用适当的工艺组合而成的多相固体材料。由于复合材料是一门正在飞速发展的单独学科,限于本书的结构安排和篇幅,本节将仅对RADIOSS Block里复合材料的建模进行基础性概述。混合复合材料可使用Solid单元建模。图16-13 层合复合材料的三种网格模型每一层均使用至少一层Solid单元,层之间采用共节点处理或采用带失效定义的绑定接触处理。表16-28显示了RADIOSS Block里可用于层合复合材料建模的单元公式。

RADIOSS理论基础与工程应用:复合材料建模的基础概述

复合材料是由两种或两种以上物理化学性质不同的物质采用适当的工艺组合而成的多相固体材料。自从航空航天工业为它的发展提供了最初的驱动力以来,其应用日趋广泛。现代航空器的设计已经将复合材料含量作为性能先进性的重要指标之一,国防工业的特殊要求也将复合材料(尤其是先进复合材料)的研究和应用推向新的高度,民用工业领域对复合材料的研究和应用也在不停升温。由于复合材料是一门正在飞速发展的单独学科,限于本书的结构安排和篇幅,本节将仅对RADIOSS Block里复合材料的建模进行基础性概述。详细技术请与Altair工程软件上海)有限公司联系,网址为www.altair.com.cn,电子邮箱为info@altair.com.cn。

混合复合材料(纤维增强结构)可使用Solid单元建模。层合复合材料则可以有三种建模策略,如图16-13所示。

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图16-13 层合复合材料的三种网格模型

每一层均使用至少一层Solid单元,层之间采用共节点处理(不考虑层之间的层离)或采用带失效定义的绑定接触处理(Interface Type2,Spotflag=20,21,22)。这种方法精度高,但模型规模大,计算消耗高。

对于芯层较厚的情况,也可以对上下薄层使用Shell单元建模,仅保留较厚的Solid单元层。层之间的处理同第一种方法。这种方法精度高,模型规模有所减小。

使用夹层板壳/PROP/TYPE11(SH_SANDW),厚度方向仅有一层Shell单元,这种Shell单元公式可以定义厚度方向N个不同的材料层。其精度高,模型规模小,层离失效由单元算法、材料模型及失效模型定义。

表16-28显示了RADIOSS Block里可用于层合复合材料建模的单元公式。(www.xing528.com)

表16-28 可用于层合复合材料建模的单元公式

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RADIOSS Block里可用于复合材料建模的材料模型如表16-29所示:

表16-29 复合材料可用的材料模型

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对于复合材料可用的失效模型,理论上,能与所用的单元公式和材料模型同时兼容,则该失效模型就可以用在该材料模型上。经常用于复合材料的失效模型除了LAW15自带和16.4.6介绍过的Chang-Chang失效模型外,还有Hashin复合材料失效模型(/FAIL/HASHIN)、Ladeveze复合材料层离失效模型(/FAIL/LAD_DAMA)、Puck复合材料失效模型(/FAIL/ PUCK)等。

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