基于損傷理論的三維編織復(fù)合材料強(qiáng)度研究.pdf

1、三維編織復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，因而在航空、航天等高科技領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。三維編織復(fù)合材料力學(xué)性能研究是一個(gè)非常有意義的課題，對(duì)材料在實(shí)際工程中的應(yīng)用有很大的指導(dǎo)作用。由于材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，三維編織復(fù)合材料的性能還有許多問題需要進(jìn)一步研究。
　　為了預(yù)測(cè)三維四步法(1×1)編織復(fù)合材料的宏觀性能，本文建立了考慮周期性位移邊界條件的參數(shù)化有限元細(xì)觀體胞模型。利用有限元模型計(jì)算了編織復(fù)合材料的宏觀彈性常數(shù)，分析討論了

2、纖維編織角與體積比對(duì)彈性常數(shù)的影響。結(jié)果表明，編織復(fù)合材料的彈性模量主要取決于纖維材料的體積百分比和纖維束材料的主方向偏離測(cè)量方向的程度。
　　采用ANSYS有限元軟件模擬三維編織復(fù)合材料的漸進(jìn)損傷過程并對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度分析。結(jié)合Eshelby-Mori-Tanaka方法計(jì)算含損傷裂紋的材料的剛度矩陣，并將有限元網(wǎng)格尺寸和單元裂紋尺寸引入損傷演化方程，有效地降低了模擬結(jié)果對(duì)有限元網(wǎng)格的依賴程度。通過計(jì)算，得到了材料應(yīng)力應(yīng)變的非線性關(guān)系