增强复合材料薄板中波与断裂动力学模拟的计算技术

本文建立了数学模型和计算机算法，用于计算增强复合材料薄板中的动态应力集中和断裂波传播。该复合材料由可伸长纤维和柔韧粘合层交替排列的规则系统构成。在计算机模拟中，我们推导出差分算法，以防止或最小化由网格色散引起的寄生畸变，并获得了沿纤维方向预拉伸薄板平面断裂问题的精确数值解。研究了纤维和粘合层中微尺度动态变形与多重损伤的交互效应。考虑了复合材料的两种工程模型：第一种假设粘合层可用恒定刚度的无惯性连接表示，而第二种则将粘合层描述为承受剪切应力的惯性介质。通过结果对比，评估了各模型在波与断裂模式分析中的适用能力。