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随着复合材料的广泛应用,复合材料层合板以其优良的综合性能,越来越受到人们的关注。然而,由于装配或功能需要,层合板上常具有许多开孔结构,在外载荷作用下,孔周围应力集中会导致结构出现不同程度的损伤。同时,由于层合板特有的层间应力自由边界效应,使孔周围损伤过程变得十分复杂,损伤形式增多,这不但进一步削弱结构整体强度,而且使强度预测更加困难。因此,研究含孔层合板的失效过程、失效机理对与层合板结构应用有着十分重要的意义,同时,找到提高含孔板结构强度的方法也成为亟待解决的问题之一为提高含孔层合板的结构强度,可在孔边胶粘一定厚度的层合板,用来提高含孔板的承载能力,称之为强化层。基于复合材料结构理论、三维逐渐累积损伤理论和相应的刚度退化理论,借助大型商用有限元软件ANSYS的二次开发语言(APDL),不仅分析了自由边界处的孔边应力分布情况,而且建立了含孔边强化层的复合材料层合板累积损伤模型,从宏观角度对层合板的结构损伤机理和强化结构的参数对层合板失效过程和强度极限的影响进行研究。具体内容包括:1.验证ANSYS软件分析层间应力的精确性,同时研究层合板曲自由边界处层间应力分布的奇异性,为三维累积损伤研究提供理论依据。2.建立含孔层合板的三维累积损伤模型,在均布拉伸载荷作用下,分析层合板整个损伤过程及相关机理。同时将有限元计算结果与文献实验结果对比,从而验证模型及相关理论的合理性与正确性。3.建立含孔边强化层的层合板三维累积损伤模型,在均布拉伸载荷作用下,对比无强化层时母板失效过程;详细讨论强化层各结构参数对层合板失效过程和极限强度的影响,并总结其中规律。4.总结含孔边强化层的层合板整体失效模式的类型,并分析各失效模式的原因,提出强化结构合理设计的必要性。