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二维二轴1×1编织复合材料细观结构模型及力学性能有限元分析

张超 许希武 郭树祥

张超, 许希武, 郭树祥. 二维二轴1×1编织复合材料细观结构模型及力学性能有限元分析[J]. 复合材料学报, 2011, 28(6): 215-222. doi: CNKI:11-1801/TB.20110720.1424.033
引用本文: 张超, 许希武, 郭树祥. 二维二轴1×1编织复合材料细观结构模型及力学性能有限元分析[J]. 复合材料学报, 2011, 28(6): 215-222. doi: CNKI:11-1801/TB.20110720.1424.033
ZHANG Chao, XU Xiwu, GUO Shuxiang. Microstructure model and finite element analysis of mechanical properties of 2D 1×1 biaxial braided composites[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2011, 28(6): 215-222. doi: CNKI:11-1801/TB.20110720.1424.033
Citation: ZHANG Chao, XU Xiwu, GUO Shuxiang. Microstructure model and finite element analysis of mechanical properties of 2D 1×1 biaxial braided composites[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2011, 28(6): 215-222. doi: CNKI:11-1801/TB.20110720.1424.033

二维二轴1×1编织复合材料细观结构模型及力学性能有限元分析

doi: CNKI:11-1801/TB.20110720.1424.033
基金项目: 国家自然科学基金(10672075)
详细信息
    通讯作者:

    许希武, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事复合材料结构力学、飞行器结构完整性评定技术和计算力学等方面的工作 E-mail: xwxu@nuaa.edu.cn

  • 中图分类号: TB332

Microstructure model and finite element analysis of mechanical properties of 2D 1×1 biaxial braided composites

  • 摘要: 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。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2010-11-28
  • 修回日期:  2011-03-11
  • 刊出日期:  2011-12-15

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