复合材料织物层板压溃分析（一）

近期咨询复合材料层板压溃分析的特别多，原来是今年的“上纬杯”第五届全国大学生复合材料设计与制作大赛题目是“复合材料吸能柱结构”，于是，我们也凑凑热闹，做一个复合材料织物波纹板压溃的案例。

波纹板压溃效果图

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几何模型

几何形式为一段近似波纹板的结构，其草图如下：

拉伸50mm后形成几何实体，为了快速诱导压溃的产生，波纹板的顶部设置45°倒斜角，如下图所示。

层压板由织物组成，共8层，铺层顺序为[0/90]2s，板厚约2mm，逐层将几何进行切分，共切分出8层，如下图所示。

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材料模型

该分析模型中的材料模型采用Abaqus内嵌的织物的VUMAT，该程序为内嵌程序，看不到源代码，但是我们可以直接填写材料参数，调用其本构就可以，电脑上也无需配置子程序。

面内织物及层间COHESIVE 的材料参数如下所示。

需要注意的是，调用该VUMAT子程序时，材料命名必须以“ABQ_PLY_FABRIC_”开头，且材料参数需要严格按照以下规则来定义：

inp中的材料格式如下：

inp文件中每行只能有8个数据，不够的补0即可。

为了在inp中实现上述格式，CAE中就需要特别注意预留空数据位置，按照以下顺序来定义可保证无误：

自定义材料中的1-8位定义弹性常数

9-16位定义强度，注意有空位

17-24位定义断裂韧性，注意空位

25-32定义剪切非线性

33-40定义材料失效相关参数

最终如下：

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截面属性

该材料模型为二维织物材料，前面建立的几何是实体，因此在采用composite layup建模时，面内截面属性需要用continuum shell类型属性，由于曲板纤维方向不断变化，所以在定义层板坐标系的时候推荐使用离散坐标系。

层间界面采用基于解耦的拉伸-分离本构。