整體中空夾層復(fù)合材料力學(xué)性能研究.pdf

1、整體中空夾層復(fù)合材料作為一種新型的三維機織夾層材料，具有良好的整體性能，在航空、航天、船舶、汽車、建筑、化工及其它領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用空間。因此，對該種材料開展理論和實驗研究也就顯得極為重要。本文研究了整體中空夾層復(fù)合材料的細(xì)觀幾何結(jié)構(gòu)及復(fù)合成型工藝，建立了該種材料的力學(xué)模型，對其力學(xué)性能進(jìn)行了分析預(yù)測，并與實驗結(jié)果進(jìn)行了對比。主要研究內(nèi)容為以下三個部分： 第一部分重點研究了中空織物細(xì)觀幾何結(jié)構(gòu)及其復(fù)合材料的彈性性能。從織造工藝入

2、手研究中空織物織造技術(shù)，確定紗線走向；根據(jù)織物細(xì)觀幾何結(jié)構(gòu)選取最小結(jié)構(gòu)單元，基于橢圓形纖維束截面假設(shè)，采用正弦曲線模擬中空‘8’字形芯材，建立了整體中空夾層復(fù)合材料的力學(xué)分析模型；采用體積平均方法對其面內(nèi)彈性常數(shù)進(jìn)行預(yù)測，并討論了織造工藝參數(shù)對材料彈性性能的影響。 第二部分進(jìn)行了整體中空夾層復(fù)合材料力學(xué)性能有限元分析。建立有限元分析模型，對‘8’字形整體中空夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的彎曲剛度進(jìn)行了簡單預(yù)測；采用蔡-吳張量理論對這種材料的