疲劳损坏

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Eq. 61 表示用于确定在聚合物基体复合材料中启动裂纹所需周期的基本方程。在确定最低周期数后,必须为材料强制使用疲劳失效的结果,以便载荷可以真正在复合结构中分配。

单向材料

通过继续以前的部分(复合材料疲劳现象学断裂动力学理论)的操作,我们确定了两种失效模式:横向(离轴)和纵向(同轴)。耦合方程。61、45 和 46 可用于计算纵向和横向开裂的失效周期。有疑问的材料点的失效周期数始终作为两个周期中的最小失效周期数。预测的失效类型(例如纵向或横向)指示施加在材料上的损坏类型。

平织材料

编织材料可以显示大量组合中的损坏。为方便起见,我们在填充/扭曲束中将由疲劳载荷导致的损坏标识为横向开裂和纵向开裂。

变束中的横向开裂通过之前显示的静态失效准则(基体成分失效准则)进行标识。静态基体失效准则会随着疲劳载荷施加到结构以及损坏在疲劳分析中不断累积而持续评估。其他 Eq. 61 与方程结合。40 确定启动纵向裂纹的最小失效周期数。层的损坏会持续更新以反映显示的损坏数(变束中的横向开裂和/或纵向开裂)。

损坏发展

我们根据之前显示的损坏状态(复合材料中的损坏状态)在单向和编织层中标识损坏状态。预测在层(或变束)中会发生横向裂纹时,基体成分特性就会以正交各项异性的方式减少,以便纵向承载能力的载荷不会受到横向裂纹的影响。同样,预测在层(或变束)中会发生纵向裂纹时,基体材料特性会减少到上述程度,并且纤维特性会减少到近似于零,以模拟承载层(或变束)能力的近似于零的载荷。