纤维缠绕复合材料

多角度损伤模拟

一种可预测多轴载荷下不同缠绕角度损伤演化的通用全尺寸模型,基于微观力学方法实现宏观与微观尺度连接,为复合材料结构设计提供通用仿真工具。

Chang, Yipeng · Yu, Zhou · Nan, Wang · Lu, Konghan · 温卫东 · 胥影

Composite Structures 2023

参数信息

最佳缠绕角(扭转)
45 °

技术优势

绕组角可优化

系统探索了不同载荷下缠绕角对力学性能的影响,发现扭转工况下45°缠绕角使模量与强度同时最大化,为设计提供明确指导。

不同载荷损伤过程可复现

采用三种不同失效准则并结合GMC微观力学模型,模拟结果与实验吻合良好,证明该方法能准确反映不同加载条件下的渐进损伤。

跨尺度传递载荷

通过将GMC作为UMAT嵌入ANSYS,一次性获得组分材料的微观力学响应,实现宏观与微观尺度的直接连接,避免多模型繁琐迭代。

应用场景