《表2 碳纤维束在不同温度下的力学参数》

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《三维编织复合材料冲击损伤分布的温度和结构效应》

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为节省计算时间，建立编织复合材料细观结构和均质体相结合的全尺寸几何模型，在冲击区域是细观结构几何模型，在其他区域是等价均质体几何模型.利用CATIA软件建立材料冲击损伤区域的细观结构模型，用HYPERMESH软件将细观部分与均质体部分网格共节点，最后在商用软件ABAQUS中建模进行有限元计算，横向冲击测试模型及其网格分布如图2（b）所示.编织角为30°和40°编织复合材料模型网格数量分别为460002和479582.复合材料梁采用两端固支的边界条件，碳纤维束（根据以往的研究理论计算得到[17]不同温度下的力学参数，见表2）被认为是横观各向同性材料，横截面为正六边形，应力波由入射杆末端输入.入射杆和复合材料之间采用“少摩擦”和“硬”接触，“基于界面的黏结行为”定义纤维束和基体之间的界面接触.假定树脂为各向同性材料，符合J2-各向同性硬化塑性理论[18～20].利用Hill各向异性塑性模型[20，21]定义纤维束的屈服特性.在有限元模拟中，采用韧性准则和剪切准则[22]模拟三维编织复合材料横向冲击作用下的损伤破坏过程.损伤开始后，材料刚度按照指定的损伤演化规律[19]逐渐降解.