曹海建
,
王怡洁
,
刘菲
,
卢雪峰
玻璃钢/复合材料
以无碱玻璃纤维为原料,采用四步法1×1编织工艺在全自动模块组合式编织平台上制备三维五向及全五向编织物;以E51环氧树脂、70#固化剂(四氢邻苯二甲酸酐)为树脂基体,与编织物复合制备三维五向及全五向编织复合材料;利用Instron万能材料试验机对比测试上述编织复合材料的弯曲性能,研究轴纱、编织角、纤维体积分数等结构参数对材料弯曲性能的影响.结果表明,编织复合材料的弯曲性能随着编织角的增加而减少,随着轴纱、纤维体积分数的增大而增加;三维全五向编织复合材料的弯曲性能明显好于三维五向编织复合材料.
关键词:
三维五向
,
三维全五向
,
编织复合材料
,
弯曲性能
,
编织角
,
轴纱
,
纤维体积分数
雷忆三
,
陈佳
,
张瑞刚
,
王富强
,
闫丽丽
材料开发与应用
研究了树脂基镀镍碳纤维3D复合材料的不同结构,包括三维五向、正交三向结构对3D复合材料拉伸性能和冲击性能的影响.进行了两种试件力学性能的测定,结果表明,三维五向3D复合材料和正交三向3D复合材料都能达到高的力学性能,在纤维体积含量相近的情况下,三维五向3D复合材料的拉伸强度和冲击强度较正交三向3D复合材料高,拉伸强度可达920 MPa、冲击强度达150 KJ/m2.通过对编织结构的设计,可以设计3D复合材料的性能.
关键词:
3D复合材料
,
三维五向
,
正交三向
,
力学性能
张超
,
许希武
,
郭树祥
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.6.013
建立了含界面脱粘的三维五向编织复合材料单向拉伸损伤分析有限元模型.将Tsai-Wu强度准则用于纤维束损伤判断并确定材料失效模式,结合Murakami损伤张量表征材料各向异性损伤,根据失效模式进行材料性能退化；界面相和基体分别采用Quads准则和Mises准则作为失效判据,引入刚度折减；建立了五向编织复合材料的损伤预测模型.模拟了典型编织角材料的细观损伤起始、扩展和最终失效过程,分析了材料的细观损伤失效机理,并基于所得应力应变曲线预测了材料的拉伸强度.数值结果与试验结果基本吻合,说明了损伤预测模型的合理有效性.
关键词:
三维五向
,
编织复合材料
,
界面脱粘
,
失效机理
,
强度预测
李金超
,
陈利
,
邢静忠
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.05.009
在已有三维五向编织复合材料单胞实体模型的基础上,基于等应变假设和最大应力失效准则,采用3D有限元法建立了三维五向编织复合材料的拉伸强度有限元分析模型.利用该模型计算了试件的拉伸强度,与现有实验数据进行对比,吻合较好.数值模拟表明:三维五向编织复合材料主要的拉伸失效形式为轴纱的正应力破坏,与已有文献的观测结果一致.
关键词:
三维五向
,
编织复合材料
,
有限元分析
,
强度
李金超
,
张一帆
,
孙菲
,
陈利
复合材料学报
通过观察CCD显微摄像仪获取的三维五向编织复合材料的截面图像,分析了纱线的排列规律及其截面形状的变化,建立了三维实体单胞模型,该模型合理地反映了纱线的交织状态和截面形状.基于该模型建立了编织工艺参数之间的几何关系.将预制件的外型尺寸和体积含量的计算值与实测值进行比较,吻合较好,为材料进一步的有限元分析奠定了基础.
关键词:
复合材料
,
编织复合材料
,
三维五向
,
单元胞体
,
有限元
韩小进
,
孙慧玉
,
闫光
,
阎楚良
复合材料学报
基于连续损伤理论，推导了含损伤裂纹的正交各向异性材料的应力一应变关系。建立了考虑界面脱粘破坏的三维五向编织复合材料细观体胞模型，并将有限元网格尺寸和单元裂纹尺寸引入损伤演化方程。采用Hashin准则和von—Mises准则分别判断纱线与基体的初始损伤，结合Eshelby—Mori—Tanaka方法确定材料的刚度退化系数。利用ANSYS有限元软件对材料进行渐进损伤分析，得到了材料在单向拉伸作用下的应力一应变曲线和极限强度。计算结果表明，轴纱为材料的主要承力部分，小编织角材料的破坏模式主要为纱线的拉伸断裂，界面破坏情况较为严重。模拟计算结果与实验结果吻合较好。
关键词:
三维五向
,
编织复合材料
,
渐进损伤
,
界面脱粘
,
数值分析
