杨振宇
,
俸翔
,
苏洲
,
卢子兴
,
范锦鹏
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.02.018
基于对2.5D编织复合材料细观结构的观察,提出了结构上更稳定的三维力学模型,反映了2.5D编织复合材料的结构.针对该模型,推导了纤维体积分数与几何参数之间的关系,并采用刚度平均法和有限元法预测了2.5D编织复合材料的等效力学性能,分析了弹性常数随纤维体积分数以及经密、纬密的变化规律.两种方法的预测结果均表明,倾斜角对弹性性能影响并不显著,但对材料内部的细观应力场有较大影响.理论预测与有限元结果吻合较好,从而验证了模型的有效性.
关键词:
2.5D编织复合材料
,
细观结构
,
刚度平均法
,
有限元法
杨振宇
,
卢子兴
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.02.024
在对三维四步(1×1)编织物结构分析的基础上,进一步完善了基元、面元和角元的三细胞模型,使修正后的模型实现了空间上的几何连续性,较为真实地模拟了编织预制件的纤维走向.然后,基于修正后的三细胞模型并采用刚度平均法预测了三维编织复合材料的弹性性能,通过与现有实验结果的比较,验证了该模型的适用性.
关键词:
复合材料
,
三维编织
,
几何模型
,
弹性性能
,
刚度平均法
李小孟
,
罗瑞盈
合成材料老化与应用
三维编织复合材料的性能预测对三维编织复合材料的性能设计有重要意义.在现有研究的基础上,针对三维四向编织复合材料力学性能预测,考虑了基体孔隙和加载方向对测量结果的影响,引人了系数c来描述孔隙的影响,提出修正后的刚度平均法,建立了新的有限元分析模型.采用修正过后的刚度平均法和新的有限元分析模型,将结果同力学实验结果进行对比,发现新的模型得到的结果与实验吻合得较好,且理论计算与有限元法得到的结果非常接近,可以用于预测三维四向编织复合材料的力学性能.同时采用修正后的刚度平均法,将新模型的结果同现有模型的结果进行对比,新模型的结果表明:(1)纵向弹性模量在编织角较大时存在一个谷值;(2)加载方向对横向弹性模量的测量结果有很大影响;(3)系数c较好地描述了孔隙对于材料力学性能的影响;(4)横向剪切模量并不在某个编织角存在峰值,而是随编织角的增大而增大.
关键词:
三维编织
,
复合材料
,
有限元
,
刚度平均法
