的应力大于内部。因此，各种失效损伤均先发生于层合板的个表面，随后向内部扩展，最终到达另个表面。本文研维拉伸损伤的扩展，与铺层的基体拉伸损伤扩展起，导致了下表面应力较大幅度的波动。图层合板下表面沿板料长度方向上的应力分布图为加载结束时层合板顶层和底层个单元的应力分布情况。从图可看出，在承载位臵处层合板上表面的应力远大于下表面，沿轴方向随着与承载位臵间距离增加，上下表面的应力差减小，在距承载位臵处上下表面的应力值相等，此后距离继续增加，应力差值始终为零。摘要为研究点弯曲工况下复合材料层合板的应力问题，基于连续介质损伤力学以及失效准则，建立复合材料层合板点弯曲有限元模型。模拟点弯曲成形过程，讨论成形过程中应力分布及变化规律。，但仍保持在较高的应力水平，单元的应力值在时达到最大值，而单元在左右达到最大值，这个单元的最大应力值非常接近，先后发生纤维压缩失效。随着单元离板料中心距离的增大，应力值逐渐降低，此时仅发生纤维和基体压缩损伤，并未达到完全失效。而位于板料远端部的单元和单元，应力变化很小，并且直保持接近于，此时基本不发生层合板的损伤。从以上分析可知，由承载位臵的板料中心沿轴方向至板料端部，各个位臵的应力值逐渐降低。图层合板上表面沿板料长度方向上的应力分布图为层合板下表面个单元的应力时间曲线。从图可看出，层合板下表面不同位臵的应力变化趋势波动较大，但总的变化探讨复合材料层合板在三点弯曲工况下的应力反映固体力学论文位臵处应力随加载时间的变化。可以看出，加载位臵下表层各位臵的应力值及其变化趋势存在较大差异。应力沿着方向由中心向端部逐渐增大，在板料顶端达到最大值，这主要是由于板料边缘效应的影响。在所选择的个单元中，靠近板料中心的个单元的应力变化趋势为先增大，后减小，再增加而靠近顶端的个单元的变化趋势为先增大而后减小。各单元的应力差异较大的主要原因在于基体拉伸失效最先开始于板料中心位臵，该位臵单元应力增加至极限值后迅速降低，随后失效扩展至板料边缘，此时板料中心位臵应力又有所上升，此时临近铺层铺层中的纤维开始发挥作用承受载荷而板料边缘的应力则元的应力时间曲线。从图可看出，层合板上表面不同位臵处应力变化趋势基本致，其中单元的应力在左右首先达到最大值，此后略有下降，但仍保持在较高的应力水平，单元的应力值在时达到最大值，而单元在左右达到最大值，这个单元的最大应力值非常接近，先后发生纤维压缩失效。随着单元离板料中心距离的增大，应力值逐渐降低，此时仅发生纤维和基体压缩损伤，并未达到完全失效。而位于板料远端部的单元和单元，应力变化很小，并且直保持接近于，此时基本不发生层合板的损伤。从以上分析可知，由承载位臵的板料中心沿轴方向至板料端部，各个位臵的应力值逐渐降低。图为板料上表面不同单元即单元单元和单元。层合板下表面对应着铺层，时压头与板料接触后，各单元均开始发生基体拉伸损伤，应力值产生波动，其中对应于压头加载位臵的单元的应力值最先达到最大，随后急剧下降，此时在该单元位臵发生基体拉伸失效，随后应力值又有所上升。单元的情况与单元比较相似，也发生了基体拉伸失效。而单元发生了较为严重的损伤，虽然没有完全失效，但应力值产生了定幅度的降低。层合板下表面的应力值波动较大，原因在于与下表面铺层相邻近的为铺层，铺层在点弯曲成形过程中会发生纤维拉伸损伤的扩展，与铺层的基体拉伸损伤扩展起，导致了下表面应力较摘要为研究点弯曲工况下复合材料层合板的应力问题，基于连续介质损伤力学以及失效准则，建立复合材料层合板点弯曲有限元模型。模拟点弯曲成形过程，讨论成形过程中应力分布及变化规律。结果表明铺层应力值始终高于铺层，下表面的应力值小于上表面，但下表面的应力值达到最大值的时间要早于上表面沿轴方向，越接近压头位臵，上下表面的应力差越小，在板料端部上下表面应力值相等沿轴方向，上下表面的应力值变化幅度较小，上下表面的应力差基本保持不变。关键词失效准则点弯曲固体力学复合材料层合板应力纤维增强复合材料比强度比刚度高，抗表层。参考文献杨燕宁，孟家光，程燕婷，等种纬编针织增强体复合材料的力学性能西安工程大学学报，张照碳纤维织物增强聚醚醚酮基航空复合材料的制备及其界面改性上海东华大学，丁露露，成小乐，祁志旭，等工艺参数对颗粒增强铝基复合材料板材挤压过程的影响纺织高校基础科学学报，许玮，李炳宏，贾妍，等碳纳米管增强铜基复合材料的拉伸性能西安工程大学学报，张琦，高强，赵升吨碳纤维复合材料板热冲压成形试验研究机械工程学报，张衡，严飙，龚友坤，等碳纤维机织物增强热塑性树脂复合材料热冲压叠层模型复合材料学报，陈同海，周正亮，张守玉，等夹层复合。因此，各种失效损伤均先发生于层合板的个表面，随后向内部扩展，最终到达另个表面。本文研究的复合材料层合板点弯曲失效模式包括了纤维的拉伸和压缩失效以及基体的拉伸和压缩失效铺层的主要失效模式为纤维压缩和纤维拉伸失效铺层的主要失效模式为基体压缩和基体拉伸失效。各种失效模式发生的先后顺序依次为基体拉伸，纤维压缩，基体压缩，纤维拉伸。原因在于铺层中的纤维能够更好地强化铺层的承载能力，应力值增至较高水平也不会发生铺层破坏而铺层中的纤维对基体的强化作用较弱，铺层在较低的应力水平下便发生失效。基体拉伸失维断裂和层间分层种基本损伤失效过程进行了准确预测。施建伟等将双线性粘结域单元层应用于复合材料的分层损伤建模，模拟分析了分层的起始以及演化，得到了不同位臵分层损伤起始及损伤扩展情况。王伟等利用黏接元法与虚拟裂纹闭合技术对离位增韧复合材料帽型长桁加筋板点弯曲进行了数值模拟，认为离位增韧法可以改善层合板的抗分层性能。等通过扫描电镜研究了玻璃纤维增强塑料在点弯曲条件下的损伤演化，获取了力学性能参数与纤维铺层角度的关系。等在点低速碰撞工况下对比分析了种不同失效准则对复合材料梁的失效预测结果。然而，已有研究主要针对复合材料层合板学报，张照碳纤维织物增强聚醚醚酮基航空复合材料的制备及其界面改性上海东华大学，丁露露，成小乐，祁志旭，等工艺参数对颗粒增强铝基复合材料板材挤压过程的影响纺织高校基础科学学报，许玮，李炳宏，贾妍，等碳纳米管增强铜基复合材料的拉伸性能西安工程大学学报，张琦，高强，赵升吨碳纤维复合材料板热冲压成形试验研究机械工程学报，张衡，严飙，龚友坤，等碳纤维机织物增强热塑性树脂复合材料热冲压叠层模型复合材料学报，陈同海，周正亮，张守玉，等夹层复合材料点弯曲试验和有限元模拟分析对比工程塑料应用，牛智林维正交机织复合材料点弯曲疲劳行为探讨复合材料层合板在三点弯曲工况下的应力反映固体力学论文料点弯曲试验和有限元模拟分析对比工程塑料应用，牛智林维正交机织复合材料点弯曲疲劳行为实验研究与有限元计算上海东华大学，堵同亮，彭雄奇，郭早阳，等碳纤维编织复合材料冲压成形实验与仿真分析功能材料，杨慧复合材料层合板点弯曲损伤失效数值研究燃气涡轮试验与研究，施建伟，张彦飞，杜瑞奎，等复合材料层合板点弯曲分层损伤有限元模拟工程塑料应用，王伟，陈普会，李念离位增韧复合材料加筋板点弯曲试验研究与数值分析复合材料学报，张华伟，吴佳璐点弯曲工况下复合材料层合板的应力变化纺织高校基础科学学报，基金国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金上表面，由加载位臵沿轴方向向板料端部，应力值逐渐降低，不同单元位臵的应力值随加载时间的变化趋势也存在较大差异，而沿轴方向上各单元的应力值非常接近，变化趋势基本致。对于层合板下表面，沿轴方向距离板料中心越远，应力值越小，而沿轴方向则是距离板料中心越远越接近板料端部应力值越大。沿轴方向，层合板上表层的应力大于下表层，而沿着轴方向，虽然整体趋势也是上表层应力大于下表层，但是随着远离板料中心，上下表层的应力差逐渐减小，直至两者应力值相等。无论沿着轴方向还是轴方向，虽然下表层的应力值小于上表层，但是下表层的应力值达到最大值的时间要早于上生基体拉伸失效，时铺层在应力值为情况下发生基体拉伸失效铺层的铺层中纤维对基体的强化效果非常显著，应力达到较高水平此后纤维压缩失效出现，铺层和铺层分别在和时完全失效，失效时的应力均为紧接着发生基体压缩失效，铺层和铺层分别在和时发生完全失效，此时的应力值分别为和完全纤维拉伸失效在文中并未发生，最接近失效状态的铺层在成形结束时的损伤达到最大值，此时的应力值为。图压头位臵处各铺层应力随时间的变化规律结论对于层合板上表面，由加载位臵沿轴方向向板料端部，应力值逐渐降低，不同单元位臵的应力值随加载时间效发生最早，铺层在拉应力仅为时便发生基体拉伸失效，时铺层在应力值作用下也发生基体拉伸失效，时铺层在应力值为情况下发生基体拉伸失效铺层的铺层中纤维对基体的强化效果非常显著，应力达到较高水平此后纤维压缩失效出现，铺层和铺层分别在和时完全失效，失效时的应力均为紧接着发生基体压缩失效，铺层和铺层分别在和时发生完全失效，此时的应力值分别为和完全纤维拉伸失效在文中并未发生，最接近失效状态的铺层在成形结束时的损伤达到最大值，此时的应力值为。图压头位臵处各铺层应力随时间的变化规律结论对于层合损伤演化，关于损伤力学机制方面的研究目前还少有报道。本文利用软件平台，采用连续介质损伤力学模型建立复合材料层合板点弯曲有限元模型，通过失效准则模拟点弯曲过程中的拉伸以及压缩失效，分析讨论应力分布情况及应力变化规律。探讨复合材料层合板在三点弯曲工况下的应力反映固体力学论文。图为压头位臵下不同铺层的应力变化曲线。从图