杨格
,
潘忠祥
玻璃钢/复合材料
依据层层接结三维角联锁机织复合材料的结构特点,建立能真实反映细观结构特征的大型精细实体几何结构模型；基于非弹性滞后能疲劳破坏准则,用有限元法计算三维角联锁机织复合材料在三点弯曲低周交变循环载荷下的变形和刚度降解,揭示疲劳过程中三维角联锁机织复合材料内部应力分布特征和变形特征,分析纱线与树脂的破坏机理,阐述该复合材料在循环载荷下发生疲劳破坏的结构效应.结果表明,经纱在疲劳过程中承担大部分的载荷,且不同的组分呈现不同的破坏扩展过程.本文研究结果和研究方法将可进一步扩展至三维机织复合材料工程结构设计.
关键词:
三维角联锁机织复合材料
,
三点弯曲
,
疲劳
,
结构效应
,
有限元分析
汪金花
,
方芳
,
杨格
,
吴利伟
,
孙宝忠
复合材料学报
为了深入理解三维正交机织复合材料(3DOWC)疲劳性能,改进材料抗疲劳设计,结合三维正交机织复合材料试样经纱方向准静态三点弯曲及60％应力水平下的三点弯曲疲劳实验与ABAQUS有限元软件,构建了全尺寸三维实体模型,研究了三维正交机织复合材料在低周循环载荷下的弯曲疲劳性能,经分析得到循环加载下模型应力分布情况和疲劳损伤形态.结果表明:经纱为材料最重要的承载部件,中间加载区域为材料应力集中区,损伤主要位于应力集中区的Z纱通道处的经纱上,随着循环增加,逐渐在中心加载区域的上部和下部形成三角形损伤区域,该研究在复合材料设计与优化中具有指导意义.
关键词:
三维正交机织复合材料
,
低周弯曲疲劳
,
力学性能
,
有限元分析
,
应力分布
,
疲劳损伤
