一种纤维增强复合材料层合结构可靠性评估方法技术

本发明专利技术涉及一种纤维增强复合材料层合结构可靠性评估方法，特别涉及一种基于复合材料层合结构失效机理的可靠性评估方法。其特征为：根据复合材料层合结构失效机理，对其进行可靠性评估时，将其视为一个冗余的连续体结构系统。通过定义单元和系统、建立概率渐进失效分析、失效概率计算等步骤。本发明专利技术的优点在于，由于考虑了结构的失效机理，能够真实反映结构的失效过程，对其可靠性评估更加科学，避免了现有技术的保守性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于可靠性、复合材料力学综合
，涉及，特别涉及一种基于失效机理的纤维增强复合材料层合结构可靠性评估方法。
技术介绍
复合材料由于具有比强度、比模量高、抗疲劳能性好等优异的性能，被越来越广泛地应用于航空航天及其他工程领域。纤维增强复合材料层合结构为复合材料应用中普遍采用的一种结构形式，典型实例有发动机燃烧室、复合材料发射筒、各种压力容器等。这类结构对承载能力的可靠性要求较高，其可靠性评估一直是学术界和工程界关注的热点。同时，又由于复合材料具有材料和结构同时成型、铺层顺序可设计性以及材料的非线性等特点，尽管其已经被广泛应用，设计者对其强度问题的处理仍然十分谨慎甚至非常保守，还是采用边制造、边试验的方法，并且留有相当的强度储备。这说明目前的复合材料强度理论还不是十分成熟，其可靠性评估更是没有一个普遍认可的科学合理的方法。显然，工程界的那种边制造、边试验过程中采用的安全系数法是不可取的，一方面要通过大量的试验，浪费了资源；另一方面，仅仅采用一个安全系数容易掩盖很多不确定的因素，既保守，又有很多潜在的安全隐患。学术界就复合材料结构可靠性的研究，基本上是建立在宏观的应力-强度干本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维增强复合材料层合结构可靠性评估方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：定义纤维增强复合材料结构系统单元和系统；步骤2：概率渐进失效分析；步骤3：基于概率渐进失效分析的复合材料结构可靠性评估。

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强复合材料层合结构可靠性评估方法，其特征在于包括以下步骤 步骤1:定义纤维增强复合材料结构系统单元和系统； 步骤2 :概率渐进失效分析； 步骤3 :基于概率渐进失效分析的复合材料结构可靠性评估。2.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料层合结构可靠性评估方法，其特征在于步骤I中所述的“定义纤维增强复合材料结构系统单元和系统”的具体步骤如下 步骤1.1 :对于一般的纤维增强复合材料层合结构，采用有限单元法对其进行结构分析；有限单元网格划分好后，所有的有限单元构成了结构系统；每个有限单元也是由多层层板构成子系统；对每个子系统，考虑不同的损伤模式基体开裂、纤维断裂和分层，为层级组件失效，定义为最基本的单元，这些组件顺序失效，最终导致整个结构系统的失效；步骤1. 2 :对于顺序失效的组件形成一个失效序列，构成结构可靠性意义上的串联系统；对于一个考虑了概率不确定性的结构系统，这样的失效序列有很多个，在这种情况下，复合材料结构系统成为一个由并联子系统组成的串联系统，也就是说，每一个失效序列是一个由基本失效事件Ej, j = 1,2,…，m构成的并联系统，整个结构系统的失效是所有失效序列Si, i = 1,2,…，1，的合集，即串联系统。3.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料层合结构可靠性评估方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓军，常新龙，张世英，华明军，张玉祥，李海斌，胡宽，岳春国，
申请(专利权)人：中国人民解放军第二炮兵工程学院，
类型：发明
国别省市：