题目：复合材料层板静压入破坏机理研究

对静压入集中压痕力所引起的损伤的敏感性是很多由先进层压复合材料制成的结构的主要弱点之一。静压入分析方法是针对复合材料层合板的低速冲击方法提出的一种可替换的、重复性好的分析方法。本文建立一个有效的计算模型，以分析复合材料层板在静压入过程中发生分层、纤维断裂的现象。该计算模型基于有限元程序的三维逐渐损伤理论对层板的静压入全过程进行模拟，根据提出的单元失效判断准则和单元材料参数退化方法，对逐层逐个单元的损伤进行判断，可以模拟任意角度、铺层厚度的层板在递增载荷下的逐渐损伤破坏过程。本文对碳纤维增强环氧树脂基复合材料层板在静压入过程中发生的分层和纤维断裂现象进行预测并与实验结果进行比较；对碳纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料层板在静压入过程中的分层损伤和最终破坏接触力的大小进行预测并与低速冲击下的结果进行比较。数值仿真与实验结果吻合得较好，从数值上验证了静压入分析方法是复合材料层板在低速冲击下的产生损伤的可替换的分析方法。此外本文还研究了支持边界条件和压头直径等因素对预测结果的影响，并可由程序得出各层损伤面积。