workbench-ACP复材壳单元与实体单元对比仿真-实例2

一、目标

   1、实体单元铺层过程

   2、对比复材壳单元与实体单元模拟结果

二、实例说明

1、材料参数：选择软件自带（FAW290，RC39）

2、模型尺寸：100*200mm，片体，单层厚度：0.3mm

3、铺层：[45/0/-45/90]s、[45/0/-45/90]4s

4、模型四周固定，中间面加载0.4Mpa压力

5、生成实体单元，查看层间应力、失效情况

三、仿真过程

1、输入材料参数

采用软件自带材料(T700级别)

                                          

2、导入模型

                                       

3、网格划分

             

4、前处理-更新模型/修改单位

5、前处理-fabric

6、前处理-Rossetts/OSS

   软件默认X轴必须为纱片0°方向

7、前处理-ModelingPly

                                               

8、前处理-生成实体

9、前处理-查看铺层角度/铺层参考方向/铺层法向/铺层后厚度                  

10、边界设置         

11、Model查看分析结果

12、后处理-查看层间应力-纤维方向S1

从下往上铺层，最外层应力最大，为38.1MPa，红色代表收到拉应力，蓝色负号代表收到压应力，符合实际受力现象

13、后处理-查看层间应力-纤维垂直方向S2

从上往上铺层，横向最外层应力最大，为38.1Mpa。                        

14、后处理-查看层间应力-查看失效区域

1、选用最大应力和蔡-吴失效准则进行判断；

2、复合材料横向强度为29MPa，而S2最大应力为39MPa，存在失效现象，且在模型两侧和中间居多，

S2t（7）代表第7层预浸料树脂收到拉应力而失效，但最大应力是单一失效准则，准确度不高，供参考；基于蔡-吴无失效。

1、从结果看，厚2.4mm，壳单元与实体单元分析结果差异较小；

2、厚度9.6mm，属于大变形范围，壳单元与实体单元应力差异较大，变形差异较小；

3、此实例结果仅供参考，实际过程产品结果不会这么简单，存在实心区域，蜂窝结构，金属件与复材搭接，复材变截面等结构，整理来说，厚度较薄时可采用薄壳单元处理。