错位铺层拼接层合板承载机制的试验与模拟研究

针对具有特殊细观结构的非均匀连续复合材料——错位铺层拼接层合板,测定了其拉伸强度和刚度,并观测了其断口破坏特征和表面铺层的应变分布;基于细观结构,建立了包含基体损伤演化的三维有限元模型,并进行数值模拟分析,研究了材料的传力和破坏机理。结果表明:铺层间断使断点附近及相邻层受间断影响处形成了局部高应变梯度,断裂模式为基体剪切破坏;铺层间断点处的载荷通过基体承剪的方式传递,远离间断点处则仍靠纤维传载;随着断点间距(在3mm-9mm范围内变化)的增大,强度和刚度逐渐增加,但幅度不超过1.4%和3.3%。