于雅琳
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叶金蕊
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刘奎
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张博明
复合材料学报
基于DIGIMAT/FE建立含孔隙复合材料细观模型,模型涵盖纤维、树脂和孔隙三相,有效反映了复合材料真实的微结构和细观材料属性,结合通用的ABAQUS/EXPLICIT对细观模型施加超声波激励.通过提取超声波在材料内传播云图,建立了单向连续纤维增强复合材料超声衰减和孔隙率的关系.以T800/环氧树脂复合材料体系为例,研究孔隙尺寸对超声衰减系数模拟结果的影响,并将数值模拟结果与解析模型得到的经验关系进行对比,验证了模型的有效性.该方法能够有效地指导实验过程,为降低复合材料孔隙率、提高其性能提供理论依据.
关键词:
树脂基复合材料
,
孔隙率
,
数值分析
,
超声衰减系数
,
细观尺度
任明法
,
常鑫
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160121.004
为预测含孔隙复合材料单层板的弹性常数，以单向纤维增强复合材料单层板为研究对象，首先，基于细观力学方法，提出了一种基于两尺度代表体元的含孔隙复合材料单层板弹性常数预测方法；然后，基于纤维排列和孔隙特征，建立了纤维-基体尺度的代表体元模型和含孔隙复合材料单层板的代表体元模型，并采用有限元方法求解弹性常数；接着，采用周期对称边界条件，在纤维-基体尺度先进行第1步等效，得到不含孔隙复合材料单层板的弹性常数；最后，在含孔隙复合材料单层板的代表体元模型上进行第2步等效，完成了含孔隙复合材料单层板弹性常数的预测。结果显示：应用该方法得到的计算结果与试验数据吻合较好；结合纤维、基体弹性常数及孔隙形态的模型，该方法可以反映各因素对复合材料单层板弹性常数的影响。
关键词:
缺陷
,
孔隙
,
弹性常数
,
周期对称边界条件
,
细观尺度
