层状复合材料裂纹在软层的扩展趋势

复合材料具有比强度大、比刚度高、抗疲劳性能好以及材料性能可设计等优点,工程用途极其广泛。层状复合材料在层间界面易于出现微观裂纹,裂纹逐渐扩展并导致结构失稳,丧失承载能力。断裂问题成为层状复合材料构件使用安全可靠性的关键因素之一,研究层状复合材料的裂纹扩展问题具有重要的理论价值和工程意义。本文主要研究层状复合材料裂纹由硬层扩展到软层时的进一步扩展趋势。在有限元分析软件ANSYS的基础上利用基于Williams特征展开的围线积分提取法对复合材料裂纹扩展到软层后的裂纹尖端区域的应力强度因子进行了计算,进一步得到应力应变场后利用最大环向应力理论、K_(?)=0理论、最大能量释放率理论和最小应变能密度理论对裂纹进一步扩展趋势进行了一系列研究。