文档介绍：硕士学位论文
含随机缺陷三维编织复合材料有效性能研究
INWESTGATIONOF THE EFFECTIVE
PROPERTIES THE 3D POSITES
WITH RANDOM DISTRIBUTED FLAWS
仲苏洋
哈尔滨工业大学
2011 年 6 月
国内图书分类号:TB125 学校代码:10213
国际图书分类号:530 密级:公开
工学硕士学位论文
含随机缺陷三维编织核材料有效性能研究
硕士研究生:仲苏洋
导师:果立成教授
申请学位:工学硕士
科学:固体力学
所在单位:航天学院
答辩日期:2011 年 6 月
授予学位单位:哈尔滨工业大学
Classified Index: TB125
:530
Dissertation for the Master’s Degree in Engineering
INWESTGATIONOF THE EFFECTIVE
PROPERTIES THE 3D POSITES
WITH RANDOM DISTRIBUTED FLAWS
Candidate: Zhong Suyang
Supervisor: Licheng
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Speciality: Solid Mechanics
Affiliation: SchoolofAstronautics
Date of Defence: June,2011
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学硕士学位论文
摘要
三维编织复合材料具有比普通层合板复合材料更为优良的力学性能,如抗剪
切和抗损伤等。自产生以来在国防领域和社会生活中得到非常广泛的应用,应用
的广泛促进了各国的研究人员投入大量精力去研究三维编织复合材料。尽管如此
三维编织复合材料还有很多问题值得研究。本文针对一种三维编织复合材料提取
该材料的单胞模型,建立有限元模型,应用基于非均匀单元有限元法计算了该单
胞的有效力学性能。
本文研究了一种含随机缺陷的三维编织材料的有效力学性能。本文首先提取
了该三维编织复合材料的单胞模型,并采用基于非均匀单元的有限元方法计算了
该材料单胞的模量和泊松比等有效力学性能参数,并与用相同方法得出的不含缺
陷情况的编织材料的有效力学性能进行了比较。结果表明,本文采用的方法对于
具有复杂材料分布特征且含有缺陷的三维编织复合材料的力学性能分析非常有
效。数值计算结果说明,三维编织材料中的缺陷使得材料整体的力学属性有一定
的降低,但是缺陷对各有效力学属性分量的影响程度不同。
本文还研究三维编织复合材料组分材料的随机性对整体材料有效力学性能的
影响,按照实验的统计结果对组分材料的材料属性进行随机取样,计算各个样本
的整体材料的有效力学性能,研究它们的规律。对于孔隙的随机性,本文在缺陷
体积分数不变的情况下,研究考察了孔隙缺陷随机性对整体材料有效力学性能的
影响。这两部分都是对三维编织材料随机性敏感性的研究。
关键字:三维编织复合材料;非均匀有限元法;缺陷;随机性;有效力学性能
I
哈尔滨工业大学硕士学位论文
Abstract
The mechanical properties of the three-dimensional (3d) posites are
better than that of the posites, such as the shear resistance and
anti-damage performance. The 3d posites are widely used in fields of
national defense and social activities. A large number of researchers in many countries
devoted their energies to those materials. And they achieved good results. In spite of this
there are a lot of problems which need to be solved.
In this paper the effective mechanical properties of a type of 3D braided
composite