CFRP层合板低速冲击下的微观失效分析：MMF理论与Cohesive模型应用

本文主要探讨了"CFRP层合板低速冲击载荷下的微观力学失效分析"这一研究主题。作者团队，由娄小飞、蔡洪能*等人，来自西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，他们针对CFRP复合材料在航空航天、汽车和风电叶片等领域广泛应用所面临的挑战——对低速冲击的敏感性，提出了新的分析方法。 传统的复合材料宏观强度理论在处理纤维、基体的局部应力分布和组分失效机制对整体性能的影响时存在不足。论文创新地结合了微观力学失效（MMF）理论和层间内聚力（Cohesive）模型，以精细分析层内和层间的损伤行为。通过构建有限元模型，研究人员深入研究了冲击载荷作用下纤维和基体的应力分布状态，以及分层损伤的发生过程。 该研究的关键在于将冲击后的层合板损伤区域的显微照片和超声C扫描图像与数值模拟结果进行对比，验证了新型模型在预测和理解复合材料在实际冲击载荷下的失效模式方面的有效性。这种方法不仅能揭示复合材料在低速冲击下的破坏形式，还能为设计者提供依据，帮助优化材料组合和评估结构的安全性。 关键词如"微观力学组分失效"、"冲击载荷"、"渐进损伤"和"内聚力模型"突出了文章的核心内容。这篇论文旨在弥补现有宏观力学分析的局限，为CFRP复合材料在承受低速冲击载荷条件下的失效行为提供更深入的理解，这对于提高复合材料的可靠性和延长其使用寿命具有重要价值。