基于多尺度的碳纤维复合材料抗冲击力学性能仿真方法

摘要

本发明公开了一种基于多尺度的碳纤维复合材料抗冲击力学性能仿真方法，包括：步骤一、进行CFRP准静态试验，获取参数；步骤二、进行不同工况下的落锤冲击试验，获取CFRP的动态力学响应和损伤形式；步骤三、建立CFRP尺度模型，设置边界条件，进行细观参数影响分析；步骤四、计算放大因子，建立细观与宏观之间的关系，重建材料本构，更新宏观刚度矩阵；步骤五、进行CFRP层合板落锤冲击多尺度仿真，得到细观参数和基体缺陷对CFRP抗冲击力学性能的影响。通过仿真实验得到细观参数和基体缺陷对CFRP抗冲击力学性能的影响，能够模拟碳纤维复合材料的纤维与集体的力学响应与失效过程，得到碳纤维复合材料截面开裂、纤维集体破坏的过程。