分层的预测和重要推力已经在叠层复合材料的钻削中得到应用。分层的发病是由裂纹扩展模型的可行性（VCE）方法和内聚力元素（CZE）。毛细管电泳方法克服了后者对前者的VCE方法困难。例如一个预定义的裂纹前不需要在CZE。这些元素使用一个无条件的，集方面的实力为基础的分析预测的软化的发病过程，基于断裂力学的方法来预测增长分层，这是由层间的层间通过厚-性应力分量。然而，这些研究有一些重大缺陷为层内渐进损伤模型和跨层性能的缺失。此外，钻头和加工工艺参数，如进给速度和切割速度的复杂几何形状没有考虑到。在我们最近的工作，切削参数的影响已在中尺度有限元建模通过使用实时三维麻花钻头在连续壳有限元碳纤维增强复合材料钻削研究元素和内聚力元素方法。虽然这种模式相比过去的模拟工作显示出相当大的改进。过去的模拟方法中，在钻削CFC的地区，仍然使用壳单元施加一些不真实的假设。考虑到钻井过程是一个在三个方向上施加作用力的过程，对壳单元和相关的层间和层中的应用磨损模型会远离真实的过程。因此，它是一个明显改善了以前模型，并考虑到三维实体的单元和损伤模型。这是我们在本研究报告中所提出的挑战。目前的工作研究使用三维有限元分析，再加上结合的接触区，使用三维固体元素的碳碳复合材料。推力、分层起始和渐进失效分析包含在其中，并进行了比较。

模型的发展

1、应力模型

正交各向异性材料属性通过使用预先定义的局部坐标系统被分配到每个单向（UD）复合板按纤维方向。线性弹性材料行为被假定为每个元素的任何损害之前，它可以用下面的公式进行计算。

上式中的△为：

UD层的力学性能见表1。

2、渐进破坏模型（层内失效）

层内损伤起始标准为纤维增强塑料复合材料三维情况下基于海信理论。起始行为被假定为正交各向异性。开始考虑四个不同损伤引发标的准，即纤维张力、张力纤维压缩、矩阵和用方程表示矩阵的压缩。

纤维张力σ11>0

纤维压缩σ11≤0

矩阵的张力(σ22十σ33)>0

矩阵的压缩存储(σ22十σ33)≤0

其中m和f下标分别表示矩阵和纤维；c、t分别代表压迫和张力，f上标象征着损伤。用碳纤维复合材料的制造方法对不同失效模式的纤维和基体进行了标准测试，并对不同失效模式的损伤参数进行了测量。详见表2。应该指出的是，在损伤模型被认为是各向异性的复合材料分析的最有能力的一个模型认为各种失效模式，可以在这些类型的材料出现，也包括这些模式的相互作用。因此，它已被许多研究人员使用，以模拟复合材料损伤。在海信准则在各个模型中完成之前，损伤就已经存在了。根据这个研究，突然退化准则适用于任何模式的层内损伤的演化。