玻纤复合材料多尺度本构建模及其应用研究

摘要

本构模型对复合材料结构设计及分析具有十分重要的作用,在本构模型中应用最广泛的强度准则之一就是蔡-吴(Tsai-Wu)准则。在蔡-吴准则中,交叉项参数需要通过双轴试验确定。工程中常以经验值代替交叉项参数,但是这会影响本构模型的精度。本研究基于玻纤增强复合材料,建立了材料多尺度模型,通过仿真研究材料在双轴加载下的力学性能,确定蔡吴准则中的交叉项参数。在此基础上,建立了玻纤复合材料多尺度本构模型,通过三点弯曲仿真和试验验证本构模型精度,结果表明计算误差小于5%。最后,将建立的本构模型应用于某款车型的玻纤复合材料板簧的设计和分析中,结果满足设计要求。