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集改变形状、修复损伤和提高材料力学性能等优点于一身的形状记忆合金纤维增强聚合物(Shape Memory Alloy Fiber Reinforced Polymer,简写:SMA-FRP)复合材料,兼备智能合金与复合材料的双重特性,既能通过改变形状满足飞机的机动性能又具有复合材料质量轻、比强度高和耐热耐湿等特性。飞机复合材料结构在气动热载荷以及雷雨环境交变作用下受到外部温度变化、湿度变化的影响,即受到热循环、吸湿-脱湿循环,会产生不同程度的湿热疲劳,从而引起复合材料力学性能的变化。在湿热条件下针对复合材料强度及损伤分析已有大量试验研究及部分理论研究,其对象多是复合材料宏观结构,却缺少微组分之间细观联系的研究。前人建立的SMA-FRP湿-热-力耦合本构模型所基于的SMA热力学本构模型且有不足,同时并未考虑吸湿循环引起的基体内部溶胀湿应变,以及SMA纤维与树脂基体因外界温度变化产生的内部热应变累积引起的损伤。为了预测和评估SMA-FRP在受到湿热循环作用后抗损伤能力提供有力支撑,发展一种准确且符合实际的SMA-FRP湿热疲劳强度分析方法是我们亟待解决的问题。为了解决上述问题,本文做出以下研究内容:(1)基于Eshelby等效夹杂法和Mori-Tanaka的均质化理论发展一种SMA-FRP复合材料的湿-热-力耦合细观力学模型。该模型将材料内部的非弹性应变张量,即相变应变、热应变和湿应变整合为均质形式,用以表征整体材料的有效应变值及宏观力学性能。将该均质化理论模型用于分析简化后的单轴拉伸SMA-FRP复合材料单层板,模拟其在单独湿预加载、单独热预加载和湿热同时预加载等不同湿热条件下的超弹性力学行为响应。并设置不同纤维含量,发现SMA纤维内部的相变过程不受SMA体积分数的影响。(2)引入SMA纤维热循环损伤因子及树脂基体的湿热循环损伤因子,建立SMA-FRP复合材料的湿热疲劳损伤本构模型,得到单湿加载、单热加载及湿热耦合循环加载下SMA-FRP的退化数值模拟结果,验证了湿热同时作用会显著加剧材料损伤积累过程。(3)基于ABAQUS仿真软件利用数值模拟的湿热疲劳数据对材料进行单轴拉伸渐进损伤仿真分析,模拟层合板从起始损伤到最终失效的演化过程,发展了适用于SMA-FRP复合材料的湿热疲劳渐进损伤仿真分析方法,能够系统地分析湿热效应对SMA-FRP材料单轴拉伸条件下的失效行为影响。