张超
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许希武
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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
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复合材料
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细观结构
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力学性能
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有限元分析