张超
,
许希武
复合材料学报
提出了二维二轴1X1和2X2编织复合材料的几何模型,模型考虑了纤维束的相互挤压及横截面的变化.基于细观分析和体积平均法,建立了预测二维二轴编织复合材料弹性性能的理论分析方法.数值结果与试验结果吻合,表明该方法行之有效,且具有运算快、精度高、适合工程分析等优点.分析了编织角、纤维体积含量和纤维束横截面形状对材料弹性常数的影响.研究表明,编织角对弹性常数的影响具有互补性,材料弹性模量与纤维体积含量成正比,纤维束截面形状变化对材料弹性常数影响不大.
关键词:
二维二轴编织
,
复合材料
,
几何模型
,
弹性常数
张超
,
许希武
,
郭树祥
复合材料学报
考虑纤维束相互挤压及横截面形状变化，采用纤维束截面六边形假设，建立了二维二轴1×1编织复合材料的参数化单胞结构模型。通过引入周期性位移边界条件，基于细观有限元方法，对编织材料的弹性性能进行预测，讨论了编织角及纤维体积含量对面内弹性常数的影响，并分析了典型载荷下单胞细观应力场分布。研究表明：单胞结构模型有效反映了纤维束的空间构型和交织特征，实现了不同编织工艺参数下模型的快速建立；基于单胞有限元模型的弹性性能预测结果与试验结果较为吻合；模型给出了单胞合理的应力场分布，为二维编织复合材料的结构优化和损伤预测奠定基础。
关键词:
二维二轴编织
,
复合材料
,
细观结构
,
力学性能
,
有限元分析
柯常宜
,
覃小红
,
阎建华
玻璃钢/复合材料
建立了一套工程实用的二维二轴2×2编织结构的单层和多层的细观几何模型及拉伸模量的计算方法,分析复合材料的细观结构特征,考虑了编织纱束的实际横截面形态和屈曲起伏,还有实际编织工艺和成型固化,提出了单层和多层结构复合材料的细观几何模型,基于细观分析,建立了单层和多层二维二轴编织铺层复合材料等效力学模型和拉伸模量的计算方法,最终计算数值结果趋势上与实际情况一致,在具体数值上吻合度很好,表明该方法实际有效可行.结论表明,建立的细观几何模型能很好地表达单层和多层二维二轴2×2编织复合材料的结构特征,等效力学模型能够很好地反映复合材料的拉伸行为,建立的拉伸模量预测方法能够很好地导出拉伸模量.
关键词:
二维二轴编织
,
细观几何模型
,
等效力学模型
,
拉伸模量
