自定义粘接元接触技术在复合材料单钉接头分析中的应用

摘要

为解决复合材料接头强度分析中由于接触造成的收敛困难问题，自定义了具有特殊本构关系的粘接元用来模拟接触，该单元只能传递压力而不能传递拉力。自定义的粘接元被置于两接触对之间用来传递接触压力，从而保证了接触体之间在接触面上的变形协调关系。同时，建立了复合材料单钉接头的三维累积损伤有限元模型。在文献[1，5]的材料性能退化模型基础上，对纤维及基体压缩破坏的刚度退化模式做了改进，并利用自定义粘接元接触技术及改进后的刚度退化方法对模型进行了有限元模拟。最后，进行了四组相应试验件的试验验证，试验结果和模拟结果吻合较好，证明了自定义粘接元接触技术，以及本文中模型和算法的有效性。