受面内载荷的层压复合材料的层间应力分析

摘要

研究任意多向铺层层压复合材料层间应力的有限元分析方法。分别考虑两种建模方法,一种是采用8结点等参实体单元逐层进行离散化,每个子层都视为正交异性材料;另一种方法是在子层面内采用4结点板元进行离散化,而在层间采用刚性元和弹簧元进行离散化,称为准三维模型。计算实例为两种不同铺层的T300QY8911碳纤维双马树脂层压板条,其中一个板条连续,另一个含圆孔,均受到面内拉伸载荷作用。采用的计算软件为MSC.Nastran。计算结果表明,在受拉板条的自由边和孔口附近存在不能忽视的层间应力。两种建模方法有各自的特点,计算结果可以互相印证,而后一种方法更加灵活和有更广泛的适应性。