2.5D机织复合材料等效热膨胀系数参数化研究

建立了单胞-材料双尺度有限元模型,对2.5D机织复合材料的等效热膨胀系数进行了参数化预测,预测主要分为2个步骤:首先对施加周期性边界条件的单胞进行等效刚度的预测,接着施加温度梯度计算后得到材料各方向等效热膨胀系数.基于对材料纬向"零膨胀"设计需求,进行了织物工艺参数包括经密、纬密和织物结构的参数化计算与分析,得到了参数影响规律,为2.5D机织物工艺参数选择提供了指导.     

热力载荷作用下复合材料板-铝合金板接头 钉载分配与钉孔周边应力分布

采用试验和有限元方法研究复合材料板 铝合金板单搭接接头在热和力载荷共同作用下的钉载分配和钉孔周边应力分布。将仿真模型得到的钉载分配结果与试验结果进行对比发现：温度升高后,靠近加载端承载最大的螺栓载荷分配比例增大,相应位置钉孔周边应力水平也有较大幅度的增加。对比未考虑热残余应力模型发现：考虑热残余应力模型与试验结果最相近;同样温度时热残余应力的存在使应力水平提高10%左右,说明在热载荷作用下考虑热残余应力的必要性。复合材料与金属接头钉孔周边应力分布呈“枫叶”状。