四步法三維編織復(fù)合材料力學(xué)性能的有限元分析.pdf

1、該文提出了一種新的單胞模型,并采用有限元法分析了三維編織復(fù)合材料的力學(xué)性能.該文給出了一種三維編織預(yù)制件的紗線編織結(jié)構(gòu)的分析方法,得出了編織紗線的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.編織紗線由攜紗器攜帶,沿?cái)y紗器的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)線方向運(yùn)動(dòng).采用最小二乘法分段對(duì)攜紗器的相關(guān)運(yùn)動(dòng)位置點(diǎn)進(jìn)行擬合,得到編織過程中紗線的空間運(yùn)動(dòng)規(guī)律,在此基礎(chǔ)上,獲得的預(yù)制件結(jié)構(gòu)的單胞模型,包含內(nèi)部單胞,表面單胞和棱角單胞.單胞的取向平行于預(yù)制件的表面.并建立了編織工藝參數(shù)和幾休結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系,

2、通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證明了工藝參數(shù)和幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)之間關(guān)系的正確性.該文在上述幾何模型的基礎(chǔ)上,建立了有限元的分析模型并進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算來預(yù)報(bào)三維編織材料的彈性模量.該文提出了一種新離散單元模型,將細(xì)觀單胞作為離散單元對(duì)三維編織復(fù)合材料進(jìn)行宏觀網(wǎng)格剖分,然后對(duì)細(xì)觀單元進(jìn)行分析.根據(jù)結(jié)構(gòu)單胞模型,將長(zhǎng)方體單胞理想化為加強(qiáng)筋單元,即由一個(gè)各向同性彈性基體材料長(zhǎng)方體和不同取向具有單軸剛度的纖維單元疊加而成.并推導(dǎo)了加強(qiáng)筋單元的剛度矩陣,在給定的邊界條件