碳纤维复合材料修补结构的ANSYS参数化建模技术与修补参数讨论

摘要

本文采用“实体—实体—壳元”模型建立了含裂纹结构的有限元模型。在模型中，损伤结构和粘结胶层均采用SOLID46单元模拟，碳纤维增强复合材料用SHELL181单元来模拟。利用有限元软件ANSYS建立了结构的三维有限元模型，利用建立的有限元模型对受载裂纹损伤结构的复合材料补片胶接修复效果进行了断裂力学分析，并对影响裂纹尖端应力强度因子的参数进行了讨论。分析结果表明，增加CFRP刚度和增加粘结胶层的弹性模量均降低裂纹尖端的应力强度因子，修补效果显著。