基于GMC/umat的复合材料宏细观渐近损伤分析

Posted 2021-03-17 xym16805

采用GMC/umat进行缠绕复合材料力学性能分析，将一些细节分享如下：

1.纤维缠绕复合材料内部交叉及波动分布受缠绕角度、缠绕线形的影响而不同，任意一种纤维缠绕结构其都存在层合区域、螺旋波动区域和环向波动区域，如下图所示。

 

2.采用六面体划分网格并针对不同区域赋予局部材料坐标系，如下图所示：

 

 

 3.基于细观力学-〉获得宏观材料属性-〉传递给宏观FEM模型-〉加载-〉每增量步内通过umat将宏观应力应变回传给细观力学模型-〉损伤分析，计算新的宏观材料属性，实现协同多尺度分析，如下图所示：

 

4.以轴向拉伸为例，细观损伤基体采用最大应力准则、纤维采用Tsai-Hill准则，所采用的子胞结构、损伤分布示意图如下所示：