四步法三維編織復合材料力學性能的有限元分析.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合材料的力學性能.該文給出了一種三維編織預制件的紗線編織結(jié)構(gòu)的分析方法,得出了編織紗線的運動規(guī)律.編織紗線由攜紗器攜帶,沿攜紗器的運動趨勢線方向運動.采用最小二乘法分段對攜紗器的相關(guān)運動位置點進行擬合,得到編織過程中紗線的空間運動規(guī)律,在此基礎上,獲得的預制件結(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、通過實驗驗證,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上,建立了有限元的分析模型并進行了數(shù)值計算來預報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,將細觀單胞作為離散單元對三維編織復合材料進行宏觀網(wǎng)格剖分,然后對細觀單元進行分析.根據(jù)結(jié)構(gòu)單胞模型,將長方體單胞理想化為加強筋單元,即由一個各向同性彈性基體材料長方體和不同取向具有單軸剛度的纖維單元疊加而成.并推導了加強筋單元的剛度矩陣,在給定的邊界條件