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Nylon-230T/TPU织物蒙皮撕裂性能的数值模拟和试验研究

王思明 谭惠丰 罗锡林 王振芳 连尹

王思明, 谭惠丰, 罗锡林, 等. Nylon-230T/TPU织物蒙皮撕裂性能的数值模拟和试验研究[J]. 复合材料学报, 2018, 35(7): 1869-1877. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20170905.001
引用本文: 王思明, 谭惠丰, 罗锡林, 等. Nylon-230T/TPU织物蒙皮撕裂性能的数值模拟和试验研究[J]. 复合材料学报, 2018, 35(7): 1869-1877. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20170905.001
WANG Siming, TAN Huifeng, LUO Xilin, et al. Numerical simulation and experimental study on fabric skin tearing properties of Nylon-230T/TPU[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2018, 35(7): 1869-1877. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20170905.001
Citation: WANG Siming, TAN Huifeng, LUO Xilin, et al. Numerical simulation and experimental study on fabric skin tearing properties of Nylon-230T/TPU[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2018, 35(7): 1869-1877. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20170905.001

Nylon-230T/TPU织物蒙皮撕裂性能的数值模拟和试验研究

doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20170905.001
基金项目: 国家自然科学基金创新群体科学基金(11421091);中央高校基本科研业务专项资金(HIT.MKSTISP.201609)
详细信息
  • 中图分类号: TB332

Numerical simulation and experimental study on fabric skin tearing properties of Nylon-230T/TPU

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    Corresponding author: 谭惠丰,博士,教授,博士生导师,研究方向为柔性复合材料及大型空间展开机构E-mail:tanhf@hit.edu.cn
  • 摘要: 针对每平方厘米由230根尼龙纱平纹编织并复合热塑性聚氨酯(Nylon-230T/TPU)的织物蒙皮,通过数值模拟和撕裂试验研究了预制裂纹对其撕裂性能的影响,主要包括裂纹长度、裂纹倾斜角度和裂纹位置对蒙皮撕裂强度的影响,通过数字图像相关技术(DIC)获取蒙皮撕裂过程中的应变场,研究了撕裂过程中蒙皮应变场变化规律;分别利用扩展有限元法(XFEM)、内聚力单元法(CZM)及虚拟裂纹闭合技术(VCCT)对预制裂纹Nylon-230T/TPU织物蒙皮的裂纹扩展过程和路径进行了数值模拟,模拟结果与试验结果吻合较好。研究结果表明:Nylon-230T/TPU织物蒙皮的撕裂强度与预制裂纹长度、裂纹倾斜角度及裂纹位置都密切相关;裂纹极大地影响了蒙皮的应变场分布;本文数值模拟方法能够准确预测织物蒙皮裂纹的扩展过程和路径。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-06-21
  • 修回日期:  2017-08-27
  • 刊出日期:  2018-07-15

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