摘要 本研究开发并验证了一种新颖的纤维束单元(FBC)框架,以实现伪延展性薄层碳/玻璃混合复合材料的快速、基于可靠性的设计。其目标是制定一个随机化但计算效率高的模型,重现伪延展性拉伸行为及其散布,并推导出基于概率的设计标准,以保证在规定置信水平下的单调、平台状响应。此外,我们通过重新评估已发表的结果,展示了模型的适用性,以说明通过FBC基础分解可以获得多少额外信息。该方法采用由具有统计分布刚度和断裂应变的并行弹性束组成的线性E-束FBC表示,这些刚度和应变直接从均值和标准差数据中进行标定。推导出预期应力及其标准偏差的封闭形式表达式,并将经典强度比和模式 II 韧性标准转化为概率形式。我们通过对早期发表的薄层拉伸测试进行重新评估,验证了模型预测:FBC准确重建了均值伪延展性平台(误差<5%),曲线拟合的均方根误差(RMSE)为3.06%,决定系数(R²)为0.9894,重现了散布的非单调演变(包括由于纤维拔出和局部脱层引起的观察到的负相关),并提供了韧性和界面韧性的下尾分位数。研究结果确立了FBC作为一种物理可解释的工具,用于应变分辨设计和可靠性评估,展示了它如何提供比原始评估更额外和更深刻的伪延展性行为知识。潜在应用包括任何需要可预测、非灾难性失效边际的安全关键复合材料中的耐损伤主要结构。
Vas等(星期五)研究了这个问题。