【摘 要】
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复合材料具有比强度大、比刚度高、抗疲劳性能好以及材料性能可设计等很多优点，工程用途极其广泛。层状复合材料在层间界面易于出现微观裂纹，裂纹逐渐扩展并导致结构失稳，丧失承
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复合材料具有比强度大、比刚度高、抗疲劳性能好以及材料性能可设计等很多优点，工程用途极其广泛。层状复合材料在层间界面易于出现微观裂纹，裂纹逐渐扩展并导致结构失稳，丧失承载能力。断裂问题成为层状复合材料构件使用安全可靠性的关键因素之一，研究层状复合材料的裂纹扩展问题具有重要的理论价值和工程意义。
本论文主要研究层状复合材料裂纹由硬层扩展到软层时的进一步扩展趋势。在有限元分析软件ANSYS的基础上利用Williams特征展开的围线积分提取法对复合材料裂纹扩展到软层后的裂纹尖端区域的应力强度因子进行了计算，并利用Maple给出了应力应变场具体表达式。基于应力应变场利用最大环向应力理论、KII=0理论、最大能量释放率理论和最小应变能密度理论对裂纹进一步扩展趋势进行了一系列研究。本文取得了如下有意义的研究进展和成果：
1.准确给出层状复合材料裂纹尖端附近在线弹性范围描述下的应力应变场具体表达式。
2.研究了I型裂纹的断裂扩展趋势，分别计算了平面应力和平面应变下硬软层弹性模量比从1-10的断裂角，考察了改变模量比对断裂角的影响。
3.研究了I-II复合型裂纹的断裂扩展趋势，分别计算了平面应力和平面应变下硬软层弹性模量比从1-10的断裂角。
4.研究了硬层裂纹面分离情况的断裂扩展趋势，分别计算了平面应力和平面应变下硬软层弹性模量比从1-10的断裂角。
5.计算讨论了分别改变硬软层厚度比和层数对断裂角的影响。
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