航空用复合材料层合结构 ANSYS有限元分析

王晓军航空科学与工程学院固体力学研究所

<<航空工程先进数值计算技术>>

航空用复合材料层合结构 ANSYS有限元分析

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航空用复合材料层合结构 ANSYS有限元分析

复合材料建模

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Shell Section介绍

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Regular Shell Section – Ply Definition

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Regular Shell Section – Material Support

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Regular Shell Section – Section Controls

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Regular Shell Section – Summary

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Regular Shell Section – Section Offset

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Regular Shell Section – Section Listing

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Regular Shell Section – Section Plots

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Regular Shell Section – Tapered Sections Using Function Builder

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复合材料层单元

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单元坐标系

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失效分析

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Introduction – Types of Failure

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Introduction – Failure Between Layers

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Introduction – Failure within a Layer

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Use of Failure Criteria

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Use of Failure Criteria – Maximum Strain Failure Criterion

当下列不等式中的任何一个不满足时，将产生失效。

1 1 2 21 2

,t tt tX Y

E E ，对 1 2, 0

1 11

c cX

E ， 2 2

2

c cY

E ，对 1 2, 0 ； 12 12

12

S S

G

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Use of Failure Criteria – Tsai-Wu Failure Criterion(1) Tsai-Hill理论

失效准则为 2 2 21 2 1 2 122 2 2 2

1 1 1 11

t t tX Y X S

(2) Hoffman理论

Hoffman将 Tsai-Hill理论推广到拉伸压缩强度不同的情况，Hoffman准则为

2 2 21 2 1 2 1 2 122

1 1 1 1 1 1 1 1( ) ( ) 1

t c t c t c t c t cX X YY X X X X Y Y S

(3) Tsai-Wu理论

Tsai-Wu理论也允许拉伸压缩强度不同，其准则为

2 2 21 2 1 2 1 2 122

1 1 1 1 1 1 1 1( ) ( ) 1

t c t c t c t ct c t cX X YY X X Y Y SX X YY

航空用复合材料层合结构 ANSYS有限元分析

Use of Failure Criteria – Specifying Failure Criterion

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Use of Failure Criteria – Specifying Failure Criterion …

航空用复合材料层合结构 ANSYS有限元分析

Use of Failure Criteria – POST1 Failure Criterion Features

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Use of Failure Criteria – POST1 Failure Criterion Features

航空用复合材料层合结构 ANSYS有限元分析

Use of Failure Criteria – POST1 Failure Criterion Features

航空用复合材料层合结构 ANSYS有限元分析

Use of Failure Criteria – Sample Application

航空用复合材料层合结构 ANSYS有限元分析

Use of Failure Criteria – Sample Application

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Modeling of Interface Delamination

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Interface Delamination and Failure

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Cohesize Zone Model

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Cohesive Element and Material

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Interface Element

航空用复合材料层合结构 ANSYS有限元分析

Cohesive Element and Material

航空用复合材料层合结构 ANSYS有限元分析

Cohesive Element and Material

航空用复合材料层合结构 ANSYS有限元分析

Interface Delamination Example

航空用复合材料层合结构 ANSYS有限元分析

Interface Delamination Example …

航空用复合材料层合结构 ANSYS有限元分析

Interface Delamination Example …

航空用复合材料层合结构 ANSYS有限元分析

Interface Delamination Example …

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Interface Delamination Example …

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Note About Composites

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Note About Composites

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Review Model in Mechanical

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Review Model in Mechanical

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Review Model in Mechanical

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Review Model in Mechanical

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Review Model in Mechanical

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Specify Composite Properties

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Specify Composite Properties

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Specify Composite Properties

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Specify Composite Properties

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Specify Composite Properties

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Specify Composite Properties

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Specify Composite Properties

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Add Postprocessing Commands

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Add Postprocessing Commands

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Solve the Model

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Review the Results

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Review the Results

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Review the Results

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Postprocessing in Mechanical APDL

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Postprocessing in Mechanical APDL

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Postprocessing in Mechanical APDL

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Postprocessing in Mechanical APDL

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Postprocessing in Mechanical APDL

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三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Postprocessing in Mechanical APDL

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Postprocessing in Mechanical APDL

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Postprocessing in Mechanical APDL

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Postprocessing in Mechanical APDL

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Postprocessing in Mechanical APDL

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三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Postprocessing in Mechanical APDL

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Postprocessing in Mechanical APDL

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Postprocessing in Mechanical APDL

三层复合材料圆柱壳结构有限元分析Postprocessing in Mechanical APDL