纤维增强聚合物中自冲铆接过程的模拟：材料建模与参数辨识

本文研究用于连接纤维增强聚合物与金属薄板的自冲铆接过程的数值模拟。特别着重于复合材料变形与失效行为的建模。不同于金属铆接过程模拟需要建模大塑性变形，复合材料的力学响应通常由层内与层间损伤现象主导。取决于聚合物基体，粘弹性效应尤其会影响接头的长期行为。我们提出了一种复合材料层合板建模的系统方法，讨论了所用模型的局限性，并给出参数辨识的细节。采用均匀化技术以有效各向异性弹性与粘弹性材料属性预测复合材料的力学行为。结合连续损伤方法，该模型表征了单层板的变形与失效行为。内聚区单元实现了分层过程的建模。后者的模型参数由实验辨识得到。所定义的复合材料模型最终被用于一个示例自冲铆接过程的模拟。