错位铺层拼接层合板承载机制的试验与模拟研究

针对具有特殊细观结构的非均匀连续复合材料--错位铺层拼接层合板，测定了其拉伸强度和刚度，并观测了其断口破坏特征和表面铺层的应变分布；基于细观结构，建立了包含基体损伤演化的三维有限元模型，并进行数值模拟分析，研究了材料的传力和破坏机理。结果表明：铺层间断使断点附近及相邻层受间断影响处形成了局部高应变梯度，断裂模式为基体剪切破坏；铺层间断点处的载荷通过基体承剪的方式传递，远离间断点处则仍靠纤维传载；随着断点间距(在3mm~9mm范围内变化)的增大，强度和刚度逐渐增加，但幅度不超过1.4%和3.3%。