Workbench-ACP复合材料层合板三点弯曲仿真-实例3

一、目标

1、层合板与治具接触三点弯曲分析

2、对比基于ASTM7264测试标准实测数据

二、实例说明

1、材料参数：T800/160/37（单层厚度：0.167mm）

2、铺       层：[0]12

3、模型尺寸：壳单元，13*180mm，厚度：2mm，跨距：64:1，支撑和压头直径10mm

4、加       载：底部支撑固定，顶部压头加载

5、结       果：对比模拟与实测结果，查看层间应力、失效情况

三、仿真过程

1、输入材料参数

采用外导入材料，基于ASTM3039实测数据

2、导入模型

模型在3D软件建模，

ACP只导入片体，不支持实体导入，治具通过Mechanical Model导入，一起关联Static Structural

3、网格划分

试板网格大小1.5mm，接触边网格为0.5mm，治具网格1mm

4、前处理-更新模型/修改单位

5、前处理-fabric

6、前处理-OSS

7、前处理-ModelingPly-铺层

8、前处理-生成实体-Solidmodel

生成实体，查看厚度、角度

9、边界设置

关联其他模块，A5→B4，选择solid，D4-B2，进入model

固定支撑底部

压头固定XZ方向自由度

顶部加载Remote force 600N

10、接触设置

设置摩擦接触，系数为0.1，

interface Treatment设置Adjust to Touch

11、求解、查看变形和应力

Model查看结果

变形为19.54mm

应力为2172.6Mpa

最大力在最上层

ACP(post)后处理查看应力、变形

形变

失效判断

基于最大应力和蔡吴失效准则判断，大于1中间区域纤维和树脂都会失效，两侧树脂失效以及层间失效。

各层应力

小结：

从5张受力图中看出，最上层，即直接与压头接触层，应力为2204Mpa，受到拉应力，第6层，即中间层应力最小，350Mpa，第12层，即最底层应力为1805Mpa，为负值，受到压应力。

三、模拟与实测对比

实测数据

小结：

1、形变误差3.15%，强度误差5.85%。可接受范围之内；

2、说明原材料数据准确可靠；

3、如果是壳单元，需要预留铺层厚度的间隙，注意网格生成方向，不能干涉，结果与实体单元接近。