基于內(nèi)聚力模型的CFRP層合板膠接結(jié)構(gòu)力學(xué)行為研究

摘要：面對船舶輕量化的發(fā)展需求,碳纖維增強復(fù)合材料和膠接技術(shù)受到了船舶行業(yè)的廣泛關(guān)注。CFRP層合板膠接結(jié)構(gòu)是融合碳纖維增強復(fù)合材料和膠接技術(shù)的一種典型結(jié)構(gòu)形式,其力學(xué)行為與船體結(jié)構(gòu)的安全性密切相關(guān)。采用力學(xué)實驗和有限元仿真相結(jié)合的方法,通過建立復(fù)合材料膠接結(jié)構(gòu)的幾何模型、理論模型和有限元模型,研究了CFRP層合板膠接結(jié)構(gòu)的極限承載能力和損傷失效行為。結(jié)果表明:基于內(nèi)聚力模型的數(shù)值模擬結(jié)果與力學(xué)實驗的吻合度較高,能夠有效區(qū)分線性段和非線性段;復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的膠接區(qū)域是CFRP層合板單搭接結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié);CFRP層合板膠接結(jié)構(gòu)的損傷破壞形式較多,在膠接區(qū)同時存在被粘物損傷、膠層失效和界面失效;本文工作為復(fù)雜形式的FRP膠接結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性研究提供了一種參考。