【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料结构重复载荷下强度预测，具体涉及一种基于渐进失效理论的复合材料重复载荷下强度预测方法
技术介绍
1、复合材料轻质、力学性能优异、结构性能可设计，在飞行器结构轻量化设计中得到广泛应用。随着飞行器可重复使用需求的提出，对复合材料结构的强度分析手段也提出了更高的要求。在飞行器单次使用载荷下，复合材料结构往往已发生局部小范围的损伤，该损伤在单次使用载荷下几乎不影响飞行器承载能力，但在多次重复使用载荷作用下，结构损伤逐步扩展，可能导致结构破坏。为了适应飞行器结构轻量化设计和重复使用的双重需求，本专利技术基于cae仿真技术和复合材料的渐进失效理论，提供了一种重复载荷下的复合材料结构强度预测方法。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题在于，提供一种基于渐进失效理论的复合材料重复载荷下强度预测方法，计算复合材料结构在重复载荷下的强度。
2、基于渐进失效理论的复合材料重复载荷下强度预测方法，包括如下步骤：
3、步骤一、基于cae仿真和渐进失效理论的结构模型设置；
4、步骤二、根据载荷步判断载荷状态；
5、步骤三、考虑重复加载的复合材料结构渐进失效分析。
6、进一步地，步骤一具体包括：
7、首先建立复合材料结构应力分析cae模型，在cae模型中设置用户材料属性和输出状态变量数目，输出状态变量包含所需全部的材料性能数据和全部的输出失效系数；cae模型中设置多个载荷步，载荷以力载荷形式施加，包含载荷施加过程
8、进一步地，步骤二具体包括：
9、在umat子程序中判断当前计算的载荷步序号，当前载荷步为第奇数个载荷步时，判断当前为力载荷施加状态，采用子程序中的失效准则判断结构强度，并采用材料退化模型退化失效系数大于1的积分点处材料力学性能，在相应状态变量中保留每步计算后的所有材料性能参数和失效系数，直至该载荷步结束；当前载荷步为第偶数个载荷步时，判断当前为力载荷卸载状态，不执行子程序中的材料失效判断和材料性能退化程序，沿用上个载荷步保存的材料性能状态变量中的所有材料性能参数，保留上个载荷步的所有材料性能参数和失效系数，直至该载荷步结束。
10、进一步地，步骤三具体包括：
11、在第奇数个载荷步中，包括如下步骤：
12、①首先进行应力分析，获得结构中复合材料各单层的应力分布结果；
13、②将各单层内的应力结果带入失效准则，进行材料失效判断；
14、③如果材料没有发生失效，材料模量不变，增大有限元模型载荷，转入①；
15、④如果材料发生失效，进行结构失效判断；
16、⑤如果结构没有失效，根据材料退化模型进行材料刚度退化，增大有限元模型载荷，转入①直至该载荷步结束或结构发生失效；
17、在第偶数个载荷步中，只进行应力分析，获得结构中复合材料各单层的应力分布结果，不进行材料失效判断和材料性能退化。
18、本专利技术通过对复合材料结构重复载荷施加过程进行合理简化，结合渐进失效理论，基于abaqus商业有限元软件发展了一种计算复合材料结构在重复载荷下强度的分析方法，是一种预测复合材料结构新型应用场景的结构强度计算方法。
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1.基于渐进失效理论的复合材料重复载荷下强度预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于渐进失效理论的复合材料重复载荷下强度预测方法，其特征在于，步骤一具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于渐进失效理论的复合材料重复载荷下强度预测方法，其特征在于，步骤二具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于渐进失效理论的复合材料重复载荷下强度预测方法，其特征在于，步骤三具体包括：
【技术特征摘要】
1.基于渐进失效理论的复合材料重复载荷下强度预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于渐进失效理论的复合材料重复载荷下强度预测方法，其特征在于，步骤一具体包括：
3....
【专利技术属性】
技术研发人员：房子昂，周小红，李小婷，仝宗凯，唐奇，高勇，
申请(专利权)人：北京机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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