力學(xué)大會(huì)2015集ms0121sunchen單參量塑性模型參數(shù)確定方法

dp2d/ Sun和Chen單參量塑性模型參數(shù)和等效應(yīng)力-等效塑性應(yīng)變主曲線可通過偏軸拉伸試驗(yàn)確2x軸為單向加載方向，1軸為纖維方向，兩者夾角為，材料主軸方向應(yīng)力分量可用載荷應(yīng)力x(11,22,12)T(cos2,sin2,sincos)Th()xpp/h(x

h()

3[(sin

42asin2cos2 所給定材料在單調(diào)拉伸作用下的p關(guān)系是不變的，與偏軸角度無關(guān)，通過選擇合適的模最優(yōu)模型參數(shù)。具體流程如圖3所示，該優(yōu)化算法避免了參數(shù)試取的繁瑣過程。圖1單向板偏軸拉伸試驗(yàn)尺寸示意 圖2優(yōu)化試取法 程序流程 pAn,pC A、Cn為材料塑性參數(shù)，可通過試驗(yàn)取得。A h(對(duì)于不同偏軸角度，對(duì)應(yīng)的參數(shù)Cn可由式（8-b）

lgplgC

2a66An1sin2(12a66)An1sin4 3

強(qiáng)復(fù)合材料在偏軸拉伸載荷下的強(qiáng)度。將軸向拉伸強(qiáng)度代入式（5），可得sin4sin42a66sin2cos222

X、YS分別為軸向、橫向和面內(nèi)剪切強(qiáng)度。對(duì)上式求極值，得產(chǎn)生最大b的偏軸角度。3IM600/Q133T300/7901兩種碳纖維/ EffectiveEffectivestress

EffectiveEffectivestress Off-axisangle

Off-axisangle1 / 1//

/

// 30

1/ Off-axisangle/IM600/Q133組成的預(yù)浸布，纖維體積分?jǐn)?shù)為55%。通過熱壓罐工藝成12層單向板，分別按偏切割。試件均切割成長200mm20mm，厚度約為1.8mm試樣，如圖1所示。直貼上縱向和橫向的應(yīng)變片。表1列出了IM600/Q133T300/7901兩種復(fù)合材料的彈性參數(shù)。E1E1E2G12

Elastic種復(fù)合材料的模型參數(shù)和材料塑性參數(shù)。采用本文優(yōu)化方法與Sun-Chen傳統(tǒng)試取法確定的An151545° Effectivestress/Effectivestress/Effectivestress/ 0 0 Effectivesticstrain/

0 Effecivesticstrain/51545°偏軸拉伸數(shù)據(jù)即可保證所確定的模型參數(shù)JournalofCompositeMaterials,1989,23(10):1009-1020.朱亮 .拉壓性能不同纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的非線性本構(gòu)模型[J].復(fù)合材料學(xué)報(bào),2013(3):184-WinnVM,SridharanS.Aninvestigationintotheaccuracyofaone-parameternonlinearmodelforunidirectionalcomposites[J].Journalofcompositematerials,2001,35(16):1491-1507.ofgrainassemblies[J].MechanicsofCohesive-frictionalMaterials,1999,4(5):461-486.n,hs的一種改進(jìn)方法[J].巖土工程學(xué)報(bào),2006,1171-,聶景旭.粘塑性損傷統(tǒng)一本構(gòu)模型中材料常數(shù)的一種確定方法[J].動(dòng)力學(xué)報(bào),2003,388-THEDETERMINATIONOFPARAMETERINSUN-CHEN’SONESTICITYWANGJie,GUOQi,XIAOInthedescriptionofnonlinearresponseoffiber-reindcomposites,Sun-Chen’soneparametersticitymodelisthesimplestone,ludingasingleparameterthatindicatesmaterialsticity.Thisstudyfocusontwomethodsfordeterminationofthemodelparameter.Forthetraditionaltrialanderrormethod,acomputerprogramisimplementedtoevaluatetheeffectivestress-effectivesticstraurves.Forthesecondmethod,expressionofthemodelparameterisderivedbasedontheleastsquaretheory.Off-axistensiontestsontwocompositesystem(IM600/Q133,Vf=55%andT300/7901,Vf=65%)wereconducted.Throughcomparisonsofeffectivestress-sticstrainmastercurve,itdemonstratesthepotentialtodeterminemodelparameteraccuraywiththetwogroupsofoff-axistest