摘要

[目的]复合材料内部结构形式多样,深入分析组分材料的损伤机理可为复合材料加筋板的极限强度研究提供基础。[方法]首先,采用多尺度方法,对船用玻璃纤维增强塑料(GFRP)复合材料加筋板进行微观、细观和宏观的力学分析,建立短切毡(CSM)、机织粗纱(WR)材料的微观和细观代表性体积单元(RVE)模型;然后,通过微观和细观RVE模型均匀化,获得宏观等效刚度,并采用ABAQUS软件的子程序VUMAT编写复合材料渐进损伤演化模型,分别得到微观和细观模型的损伤演化机理及宏观单层板等效强度。[结果]结果显示,采用多尺度方法可以很好地评估得到复合材料的宏观力学性能;复合材料加筋板的宏观极限强度主要由纤维束的失效决定。[结论]经多尺度分析得到的宏观材料参数可以用于该材料铺层加筋板的极限强度计算,复合材料的细观力学参数化研究可为材料加工工艺影响研究提供分析手段。