復合材料層合板(composite laminates)沖擊破壞-Hashin準則實例

1 幾何模型 創建復合材料板及shell模型。
2 鋪層 此模型中板尺寸80mm*80mm,[0/450/90/0]s,厚度1.25mm. 材料屬性采用elastic------type/ Engineering Constants--輸出Ei和Miu、G等力學常數。 破壞準則用Hashin準則(注:此模型中參數均為隨意選取,不可用于實際模擬)

Hashin.JPG

鋪層:

laminte.JPG

然后query--ply stack plot查看鋪層:

ply.JPG

3 step:顯示動力計算。step time粗略選為0.0006s,輸出stress,strain,strain-rate,接觸力等量。 后來試算發現0.0006太長了,再改為0.0003s計算。
4 邊界條件:板四邊固支;球設置為剛體,施加向下方向初速度55m/s,球體其他方向自由度約束住。
5 接觸: 球體與板通用接觸。也可以用面面接觸(對于這個模型,接觸屬性加不加摩擦差別不大)。
6 網格:S4R單元,勾選element deletion ,Max degration用0.9

mesh.JPG

7 后處理:輸出沖擊力---時間曲線,輸出應變率。
應變率高達10000,說明對于一般的材料,應變率效應是應該納入考慮的(此模型暫未考慮)。

fs.JPG

注意:
1 此例子沒有考慮溫度變化及其影響,沒有考慮應變率影響。
2 Hashin 在field output中無法輸出,只能在history output輸出。不過在field output中可輸出纖維or基體的拉壓損傷。
3 Hashin準則現在(截至6.10版)只能用于平面單元、殼單元,不能用于實體單元。如果想用于實體單元,就得寫子程序了。
4 Hasin準則必須用damge evolution聯合使用(見第一張圖)。
此為inp文件和gif文件。
請高手指正。
Hashin, Z., “Failure Criteria for Unidirectional Fiber Composites,” Journal of Applied Mechanics, vol. 47, pp. 329–334, 1980
Hashin, Z., and A. Rotem, “A Fatigue Criterion for Fiber-Reinforced Materials,” Journal of Composite Materials, vol. 7, pp. 448–464, 1973
hashin.gif

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