南京航空航天大学学报

作者：戴征征，余章杰，张琪，陆方舟，蔡登安，周光明

单位：南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，南京 210016；,南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，南京 210016；,南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，南京 210016；,南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，南京 210016；,南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，南京 210016；,南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，南京 210016；

关键词：复合材料;帽型筋板;三点弯曲;有限元仿真;失效机制

基金：中央高校基本科研业务费专项资金（NS2019001）；江苏省基础研究计划（自然科学基金）（BK20190394）；南京市2019年度留学人员科技创新项目；江苏高校优势学科建设工程项目。

通过有限元分析对含预填块复合材料帽型单筋板弯曲承载能力和失效机制进行了预测，并完成试验验证。首先基于有限元软件ABAQUS，建立了含预填块帽型单筋板实体模型，完成了对筋条和蒙皮复合材料铺层及粘聚区界面的模拟。同时，本文根据Hashin准则和Tsai-Wu准则编写了UMAT子程序，完成了对模型的有限元仿真计算，并比较了两种准则的优劣。结果表明：有限元结果中模型的承载能力、损伤机制和失效位置和试验结果吻合，载荷-位移曲线大致一致。达到极限载荷时，共固化成型的含预填块复合材料帽型单筋板在筋条的短切纤维块与泡沫交界处发生“压断”破坏，导致结构承载能力下降，试验和仿真均未出现筋条与蒙皮脱粘现象。并且，增加筋条铺层层数和短切纤维块长度可有效提高结构承载能力。

来源：2022年第1期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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