三维四向编织复合材料疲劳性能分析

建立基于八边形纤维束截面假设的三维四向编织复合材料单胞模型。基于单向复合材料疲劳剩余刚度和剩余强度模型，结合组分材料的疲劳失效判据和性能突降方法，建立了三维四向编织复合材料疲劳寿命预测模型。利用ABAQUS有限元软件UMAT开发了疲劳寿命预测与渐进损伤分析程序，研究了三维四向编织复合材料在不同应力水平下的损伤扩展过程和疲劳寿命。研究表明，疲劳损伤是从纤维束之间的接触面的单元开始发生损伤破坏，然后向纤维束表面以及纤维束内部开始扩散，并且损伤扩展速率随着应力水平的提高而加快。本文研究为预测三维四向编织复合材料的疲劳寿命提供了一种途径。