三維編織復(fù)合材料力學(xué)性能測(cè)試的數(shù)值模擬.pdf

1、三維編織復(fù)合材料由于其固有的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，使得目前人們對(duì)其力學(xué)性能的認(rèn)識(shí)還不夠成熟，導(dǎo)致在力學(xué)性能測(cè)試上存在問題。本文分析了三維編織復(fù)合材料力學(xué)性能測(cè)試過程中的影響因素，利用數(shù)值模擬的方法，分析了尺寸效應(yīng)、加工誤差、試件中纖維束的截?cái)嘈院屯暾詫?duì)于三維編織復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。
　　通過改進(jìn)的三細(xì)胞模型結(jié)合剛度平均化方法，計(jì)算了三維四向編織碳/環(huán)氧復(fù)合材料的有效模量。本方法預(yù)報(bào)值與實(shí)驗(yàn)值比較吻合。通過改變編織參數(shù)分析了不同寬度、厚

2、度變化對(duì)于三維四向編織復(fù)合材料有效模量的影響。寬度變化對(duì)于11E影響較大，其他模量影響很小，當(dāng)寬度大于一定值趨于穩(wěn)定；而厚度的變化，對(duì)于復(fù)合材料不同彈性常數(shù)影響都很大，當(dāng)厚度達(dá)到一定以后各個(gè)彈性常數(shù)的變化趨于穩(wěn)定。
　　針對(duì)三向正交編織復(fù)合材料，根據(jù)其細(xì)觀結(jié)構(gòu)，建立了三維分析模型,分析了加工誤差對(duì)于三向正交編織復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。通過有限元分析發(fā)現(xiàn)，在單向拉伸過程中，加工誤差造成的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，導(dǎo)致非對(duì)稱試件強(qiáng)度降低。