復(fù)合材料層壓板S-N曲線模型的綜述與評估

編號：CYYJ043548

篇名：復(fù)合材料層壓板S-N曲線模型的綜述與評估

作者：馮煒森 楊成鵬 賈斐

關(guān)鍵詞： 復(fù)合材料層壓板 疲勞 壽命預(yù)測 S-N模型 模型評估

機(jī)構(gòu)： 西北工業(yè)大學(xué)力學(xué)與土木建筑學(xué)院 西安電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院

摘要： S-N模型是分析預(yù)測材料及其結(jié)構(gòu)疲勞壽命的重要基礎(chǔ)。本文對復(fù)合材料層壓板的S-N曲線模型進(jìn)行了全面綜述,并將其歸納為基于數(shù)據(jù)擬合思想的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃涂紤]損傷機(jī)理的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ�。研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)力比是S-N模型需要考慮的關(guān)鍵載荷參數(shù),而包含應(yīng)力比的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ洼^少、經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ透鼮閰T乏。擬定了模型評估五個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn),選取了兩種材料體系、不同鋪層結(jié)構(gòu)層合板在不同應(yīng)力比條件下的八組疲勞數(shù)據(jù),對典型S-N模型的表征能力進(jìn)行了分析評估。結(jié)果表明:Weibull模型、Wu模型和Epaarachchi模型在不同疲勞影響因素下均能表現(xiàn)出較強(qiáng)的擬合能力,整體擬合精度較高,而且Weibull模型和Wu模型具有擬合S-N曲線全區(qū)間的能力;Basquin模型雖然在理論和工程中經(jīng)常使用,但預(yù)測精度通常并不理想;相較于不包含應(yīng)力比的模型,包含應(yīng)力比的模型其表征精度通常比較差,適用范圍反而受限;同時(shí),與半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖啾?經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ屯ǔ�滿足邊界條件,對不同形式S-N曲線的擬合優(yōu)度更高,適應(yīng)能力更強(qiáng),且適用范圍更廣。