三维四向编织复合材料力学性能的有限元分析.pdf

文档介绍：复合材料学报第 22 卷
第 5 期
10 月
2005 年
Acta positae Sinica Vo l
22 N o
5 October 2005
文章编号: 1000
3851 ( 2005) 05
0155
07
三维四向编织复合材料力学性能的有限元分析
杨振宇1 , 卢子兴1, * , 刘振2
( 1
北京航空航天大学固体力学研究所, 北京 100083; 2
航天材料工艺研究所, 北京 100076)
摘
要:
在已有研究的基础上, 提出了一个新的三维编织复合材料单元胞体模型, 该模型正确地反映了纤维
束的交织方式, 十分接近三维编织复合材料的真实结构, 可用于三维四向编织复合材料有效模量的有限元数值
预报, 并合理确定复合材料内部全场应力分布。采用有限元软件对该模型进行了力学分析, 得到了相关等效弹
性性能参数。结果表明: 有限元计算得到的三维编织复合材料的等效弹性性能与实验结果和理论预测值都吻合
较好, 从而验证了该模型的有效性。此外, 基于新的单元胞体模型还确定了三维四向编织复合材料的应力场,
为进一步的强度计算奠定了基础。
关键词:
三维编织; 复合材料; 有限元; 等效弹性性能; 应力场
中图分类号:
T B 330
1
文献标识码: A
FINITE ELEMENT ANALYSIS OF THE MECHANICAL
PROPERTIES OF 3
D POSITES
YANG Zhenyu1 , LU Zixing1, * , LIU Zhenguo1 , LI Zhongping2
( 1. Institute of Solid M echanics, Beijing U niversity o f A eronautics and A st ronautics, Beijing 100083, China;
2. Instit ute o f Space M aterial T echnolo gy , Beijing 100076, China)
Abstract:
O n the basis of av ailable studies, a new mo del of representat ive v olume elements o f 3
D
posit es is pro po sed, which truly reflects t he braided manner and co incides w ith the actual co nf igurat ion o f the brai
ded co mpo sites. It can be used to predict the effective modulus of 3
D posites w ith F inite Element M eth
o d ( FEM ) and determine its stress field in reason. T he finite element so ftw are was ado pt ed to study t he mechanical
propert