张涛涛
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周洪
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史文华
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燕瑛
复合材料学报
针对植入Z-pin后的碳纤维增强平纹机织复合材料的微观结构,建立了含Z-pin机织复合材料单层板和层合板的单胞模型.预测了Z-pin直径、分布间隔对单层板的面内纵向拉伸力学性能的影响,发现含有Z-pin的机织复合材料单胞在受面内拉伸时,会在Z-pin附近出现应力集中,单胞首先会在应力集中区域发生失效而导致强度降低.通过三维单胞模型模拟了Z-pin在层合板中拉出脱离的过程,得出了不同Z-pin直径、不同分离层厚度下的拉拔力-位移曲线.建立了用非线性弹簧模拟Z-pin的双悬臂梁(DCB)模型,结合虚拟裂纹闭合技术(VCCT),模拟了含有Z-pin复合材料层合板的Ⅰ型裂纹扩展,结果表明:Z-pin直径越大,分布越密,层合板的等效Ⅰ型应变能释放率GⅠC越大,且直径越大,GⅠC随裂纹扩展的波动幅度越大,分布越密,GⅠC波动的波长越小.
关键词:
Z-pins
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机织复合材料
,
单胞模型
,
面内力学性能
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非线性弹簧元
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双悬臂梁
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Ⅰ型层间韧性
谢顺利
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张彩丽
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张春丽
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殷晓三
硅酸盐通报
简单介绍了厚度方向增强复合材料的优点及缺点.重点综述了Z-pinned增强复合材料由于pin的插人造成的对复合材料分层破坏的抑制,微观损伤以及由于损伤带来的面内力学性能的下降;同时,对国内外近年来发表的Z-pinned复合材料层合板面内力学性能的实验结果和理论预测模型进行了分析比较.最后,对厚度增强复合材料面内力学性能的研究提出了几点建议.
关键词:
厚度增强复合材料
,
面内力学性能
,
Z-pinned复合材料
,
预测模型
