基于Puck理论的复合材料层合板横向剪切失效分析

贾利勇¹，廖斌斌²，于龙³，贾欲明¹，李苗¹

1. 航空工业第一飞机设计研究院2. 浙江大学化工机械研究所3. 北京宇航系统工程研究所

摘 要：针对复合材料层合板三维失效分析问题,建立了一种基于Puck失效准则的分析模型。针对Puck失效理论中的基体失效,分别采用遍历法和分区黄金分割法（PGSS）的一维搜索算法预测了不同应力状态下基体失效的断裂面角度,并对比分析了两种算法的计算精度和计算效率。研究表明,PGSS具有较高的搜索精度和搜索效率。在ABAQUS有限元分析平台下,编写了基于Puck失效准则的VUMAT显式用户自定义材料子程序,对复合材料层合板横向(G₂₃)剪切性能进行了数值预测和渐进失效分析,并与试验载荷-位移曲线、DIC测得的应变场及破坏模式进行了对比。分析结果表明:当前的分析模型能较好地预测复合材料层合板G₂₃剪切试验的力学响应和破坏模式。

关键词：复合材料层合板;基体失效;Puck失效准则;黄金分割法;破坏模式;