三維編織復合材料多尺度數(shù)值模擬及界面破壞準則分析.pdf

1、本論文針對三維編織復合材料主要研究了兩方面內(nèi)容:一是數(shù)值分析圓管的多尺度耦合,二是研究界面破壞準則。首先建立了圓管狀結(jié)構(gòu)兩種單胞模型,即微觀單胞模型和細觀扇形單胞模型,由編織參數(shù)確定兩種模型的結(jié)構(gòu)參數(shù)。建立了扇形周期性單胞的有限元模型。研究了如何實現(xiàn)周期性邊界條件,確定了統(tǒng)一周期性邊界條件,著重探討了周期性邊界條件的加法。在周期性邊界條件下,用主節(jié)點上的約束力和位移求出平均應力、應變。
　　在建立單胞模型的基礎(chǔ)上,本文對圓管的多尺

2、度耦合進行了數(shù)值分析。詳細介紹和分析了“宏觀→細觀→微觀”、“微觀→細觀→宏觀”兩個過程。先后通過對微、細觀單胞的分析,得到了纖維束的平均彈性常數(shù)和編織復合材料的平均彈性常數(shù)。建立了正反兩個方向的微觀纖維應力的傳遞。選取一種有代表性的圓管結(jié)構(gòu)進行平均材料參數(shù)和應力分析,結(jié)果表明:本文的分析方法,既可以推算出材料剛度參數(shù),又能用來分析損傷和強度。
　　最后圍繞著三維編織復合材料的缺陷、纖維基體應力場、不同缺陷條件下裂紋尖端和界面端的