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龙图腾网获悉南京航空航天大学;中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所申请的专利一种复合材料层合板贴补修复后极限载荷确定方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN113158508B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202110181637.5，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种复合材料层合板贴补修复后极限载荷确定方法是由吴志荣;杨鑫;雷航;朱康康;宋迎东设计研发完成，并于2021-02-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种复合材料层合板贴补修复后极限载荷确定方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种复合材料层合板贴补修复后极限载荷确定方法，包括如下步骤：建立复合材料层合板开孔件有限元模型；建立复合材料损伤本构模型；建立复合材料胶层本构模型；基于ABAQUS‑UMAT有限元用户动态子程序模块，使用FORTRAN语言编写用户自定义子程序实现提出的损伤本构模型，求解应力、应变和损伤；对有限元模型进行计算，预测复合材料层合板贴补修复后极限载荷。本发明利用ABAQUS‑UMAT用户自定义子程序来数值实现所建立的三维损伤本构模型，该模型同时考虑了剪切非线性和损伤累积导致材料性能退化的影响，能准则预测复合材料层合板贴补修复后极限载荷。

本发明授权一种复合材料层合板贴补修复后极限载荷确定方法在权利要求书中公布了：1.一种复合材料层合板贴补修复后极限载荷确定方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤SS1：建立复合材料层合板开孔件有限元模型； 步骤SS2：建立复合材料损伤本构模型，具体包括： 步骤SS21：建立含损伤的复合材料层合板本构关系，具体包括： 复合材料应力应变本构方程如下：σ＝Cd:εe， 其中，符号“:”表示对两个张量指标的缩并计算；σ是有效应力张量；是名义应力张量；εe是弹性应变张量；e表示弹性；Cd是含损伤单向复合材料层合板的四阶刚度张量；C是未损伤单向复合材料层合板的四阶线弹性刚度张量；d是一维向量d1，d2，d3，d23，d13，d12，其中d1、d2、d3分别为纤维方向纤维损伤的损伤变量、平面内垂直于纤维方向基体损伤的损伤变量、层间平面外方向分层损伤的损伤变量；d12、d23、d13分别为12、23、13平面内的剪切损伤变量；定义坐标系x1x2x3为单向板的自然坐标系，x1xnx1为断裂面的局部坐标系，两个坐标系下的x1轴重合；12、23、13平面分别对应坐标系下的x1x2平面、x2x3平面、x1x3平面； 把损伤变量引入刚度矩阵，使刚度随着损伤的发展而逐渐变弱，即： Cd＝M-1d:C:M-,-1d； 其中，M-1d为Md的逆矩阵，MT,-1d为Md转置矩阵的逆矩阵；Md为损伤因子张量，其损伤主轴系下矩阵形式可以表示如下： 复合材料主坐标系中单层板的三维正交各项异性损伤本构模型如下： 所述复合材料主坐标系为单向板的自然坐标系x1x2x3； 其中： 其中，σ1、σ2和σ3分别为纤维方向、垂直于纤维方向、层间平面外方向的名义正应力；τ23、τ12和τ13分别为x1x2x3坐标系下x1x2平面、x2x3平面、x1x3平面内的剪应力；ε1、ε2和ε3分别为纤维方向、垂直于纤维方向、层间平面外方向的工程正应变；γ23、γ13和γ12为分别为x1x2x3坐标系下x1x2平面、x2x3平面、x1x3平面内的工程剪应变；E1、E2、E3、分别为纤维方向、垂直于纤维方向、层间平面外方向的未损伤单向复合材料单层的弹性模量，G23、G13、G12分别为x1x2平面、x2x3平面、x1x3平面内未损伤单向复合材料单层的剪切模量，v12、v13、v23分别为纤维方向与垂直于纤维方向的、纤维方向与层间平面外方向的、垂直于纤维方向与层间平面外方向的泊松比v21、v31、v32分别为垂直于纤维方向与纤维方向的、层间平面外方向与纤维方向的、层间平面外方向与垂直于纤维方向的泊松比，满足关系式： 步骤SS22：建立三维Hashin强度失效准则来判断纤维和基体损伤，建立Ye分层失效准则来判断分层损伤；所述步骤SS22中的三维Hashin强度失效准则和Ye分层失效准则来判断分层损伤的具体建立方式为： a对于纤维拉伸和压缩，损伤初始判据为： 纤维拉伸失效ε11≥0： 纤维压缩失效ε110： b对于基体拉伸和压缩，损伤初始判据为： 基体拉伸失效ε22+ε33≥0： 基体压缩失效ε22+ε33≥0： c分层损伤初始判据： 拉伸引起分层失效ε33≥0： 压缩引起分层失效ε330： 式中：fii＝1,2,3分别代表纤维、基体、分层的损伤状态；Cii表示材料的刚度系数；分别代表纤维在i方向上拉伸强度和压缩强度对应的正应变；γ12、γ13、γ23分别表示各平面剪切强度对应的剪应变；XT、XC分别为单向板沿纤维方向拉伸及压缩强度；YT、YC分别为单向板横向拉伸及压缩强度；ZT为法向拉伸强度；S12、S13、S23为相应平面的剪切强度； 步骤SS23：建立剪切非线性模型：所述剪切非线性模型的具体建立方式为： 考虑剪切非线性后的剪切模量G的表达式为： 式中的τ和γ分别为剪应变和剪应力，G0为初始剪切模量，τ0为极限剪切强度，n是定义了剪切非线性关系曲线形状的参数； 步骤SS24：建立连续损伤退化模型；所述连续损伤退化模型的具体建立方式为： 其中：LC为单元特征长度，由网格划分决定，分别为三个材料主方向的断裂能量耗散率； 步骤SS3：建立复合材料胶层本构模型； 步骤SS4：基于ABAQUSUMAT有限元用户动态子程序模块，使用FORTRAN语言编写用户自定义子程序实现提出的损伤本构模型，求解应力、应变和损伤； 步骤SS5：对步骤SS1的有限元模型进行计算，预测复合材料层合板贴补修复后极限载荷。

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