联合使用Hetval和USDFLD模拟三维编织复合材料冲击损伤生热

三维编织复合材料具有复杂的细观结构，附件文献对三维编织复合材料冲击损伤生热进行了细致的研究。他们分别建立了树脂基体和纤维束，再进行几何体的组装，如下图所示：

用这种方式建立的三维模型，建模比较复杂，网格的划分也特别费时费力，而且很容易出现计算不收敛的情况，在此推荐另一钟做法，直接用USDFLD定义场变量的方式，区分树脂基体和纤维束，用这种方式建模的模型如下所示：

详情可以参考这篇文献：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0017931017341595?via%3Dihub。

三维编织复合材料吸湿性能有限元分析.pdf

对于某种特定材料，有许多种损伤准则可以选择。文献认为，在准静态情况下温度场与应力应变的关系为：

其中，k是热传导率，T是绝对温度，C是比热，a是热膨胀系数，r和u是弹性常数，p是密度。

此外，在冲击情况下温度场与应力应变关系为：

b为材料相关的系数，对于双酚树脂，取值为0.25。

基于上述热力耦合的本构模型，工作室通过联合USDFLD和Hetval子程序，实现了考虑冲击损伤的热力耦合本构模型，得到的结果如下图所示：

详细信息参看文献：

热力关系文献.pdf

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