三维四向纺织结构复合材料剪切模量的研究

根据反对称四点弯曲原理，自制了一套用于测试纺织复合材料剪切模量的夹具，并通过实验得到了三维四向碳／环氧纺织复合材料剪切模量。将实验结果与理论计算进行了对比，两者吻合较好。     

三维五向编织结构对复合材料性能的影响

研究了一种新型的三维编织复合材料－－三维五向编织复合材料的力学性能，给出了此种复合材料预制件的编织工艺，并将此种复合材料的力学性能和三维四向复合材料的力学性能做了对比。实验结果表明，此种复合材料轴向的力学性能比三维四向编织复合材料有所改善。     

三维四向编织复合材料的单胞应力场分布

基于三维四向编织复合材料预制件的细观结构,提出了螺旋型纤维等效模型.采用多相有限元数值法获得了三维四向编织复合材料的轴向拉伸应力应变关系,通过有限元计算得到了材料单胞模型的细观应力分布.结果表明,螺旋型纤维等效模型的数值预报结果与实验数据基本吻合,证明了该单胞模型符合三维四向编织复合材料的实际细观结构,该模型能有效地计...     

三维多向编织复合材料分析模型

针对四向编织复合材料，从几何上建立了材料单胞的组织结构模型，深入讨论了单胞内纤维束在空间上的分布规律，导出了编织参数间的关系，并结合假定的四向编织复合材料进行了性能预报分析，模型将成为三维多向编织复合材料的材料性能预报与材料设计的基础。     

航天结构三维编织复合材料力学性能研究

(获 2 0 0 1年全军科技进步二等奖)三维编织复合材料从根本上消除了传统层合复合材料层间强度低的弊病 ,从而成为一种新型结构材料。近 2 0年来 ,国际上对三维编织复合材料的制造与应用技术 ,如用三维编织复合材料制造耐高温、烧蚀和高冲刷的导弹头锥、火箭发动机的喉衬、发动机裙和导弹弹体或火箭箭体、航天器特殊结构件、飞机机翼等的研究极为重视。本研究项目从 1 992年开始围绕航天结构进行了一系列基础及应用研究。主要研究内容为 :1 )分析了三维四向、五向编织技术及编织复合材料细观结构特点 ,比较了有代表性的理论模型 ,如CLMa的…     

三维四向编织复合材料弯曲性能的预测

基于经典层合板理论和叠层板模型，提出了一种预测三维四向编织复合材料弯曲性能的方法。在叠层板模型中，代表性体积单元的厚度为编织复合材料的整体厚度，宽度为一个编织花节宽度，长度为一个编织花节长度，并简化为具有不同材料主方向的单向层板的叠合结构。不同层板问的交叉重叠按各层板性能的体积平均进行简化，同时假设代表性体积单元具有均匀的中面应变和曲率。此外，模型中考虑了编织纱线的排列方式以及表面纱线的影响。理论分析结果与实验值吻合较好。     

三维五向编织复合材料的细观结构分析

针对三维五向编织复合材料的优异性能与其细观结构的密切关系，在分析三维五向编织物纱线的运动规律的基础上，建立了三维五向编织结构的单胞模型，并推导了有关参数之间的数学关系，计算了纤维体积含量、实验数据和理论预测吻合较好。     

三维编织复合材料力学性能研究进展

综述了近年来国内外对三维编织复合材料力学性能的研究进展,主要包括实验研究、理论研究和数值仿真研究.在理论研究方面介绍了"米"字枝状模型、纤维倾斜模型、三细胞模型、螺旋线模型以及基于细观结构几何模型的刚度和强度性能研究.在数值仿真研究方面介绍了研究人员根据三维编织复合材料的成型技术、编织程序和纤维在编织过程中的走向等建立...     

三维多向编织复合材料弹性常数细观力学分析

将纤维束和微裂纹分别看作是圆柱型和圆币型夹杂,采用效夹杂法对含微裂纹的三微多向编积复合材料进行细观力学分析,建立了含微裂纹三维多向编积复合材料预报弹性系数的方法,分析中直拉考虑了微裂纹的任意取向和增强纤维束的空间取向,该方法可以应用于一般含微纹的三维编织复合材料,也可以应用于单向纤维增强复合材料。     

制作复合材料的三维编织技术

本文研究制作复合材料的三维编织技术。     

热载荷对三维编织复合材料拉伸性能的影响

针对热载荷对三维四向编织复合材料拉伸性能的影响,基于材料细观结构几何模型,推导了三维四向编织复合材料稳态热传导分析有限元方程,建立了三维四向编织复合材料热力耦合行为分析力学模型.将稳态热传导分析得到的温度场作为热力耦合分析时的热载荷,并施加相应的机械载荷,完成了热力耦合强度预报.研究结果表明螺旋型纤维等效模型的数值预报结果与实验数据基本吻合,说明该模型能有效地计算三维编织复合材料的纵向拉伸强度;边界热流对小编织角三维四向编织复合材料的纵向拉伸强度影响较大;该研究为后续的瞬态热传导分析分析奠定了基础.     

三维面芯编织复合材料的弯曲性能分析

利用碳纤维制备三维面芯编织织物,通过真空辅助树脂传递模塑工艺制备了不同编织角的三维面芯编织复合材料.对三维面芯编织复合材料弯曲性能进行了测试并结合数字图像相关(DIC)方法进行分析.结果表明:三维面芯编织复合材料弯曲性能随着编织角的增大而降低,弯曲曲线前期均呈线性变化,达到极限载荷后,不同编织角的破坏曲线呈现不同的特点...     

Modification of Longitudinal Modulus of 3D Full Five Directional Braided Composite Materials Base on Energy Theory

The aim of this paper is to investigate the longitudinal modulus of three dimensional full five directional (3Df5d) braided composite. First, the analytical model of the internal unit cell is established based on its topological structure. Then, according to the intrinsic relation of different cells, the axial moduli of internal, surface and corner cells are systematically deduced, and the influence of corner-cell periodic discontinuity on the moduli is also analyzed. Finally, considering the actual shape of axial yarns after consolidation, the longitudinal moduli of the different cells are modified based on energy theory. The technology factor λ is also proposed in this modification. The results show that the axial mechanical properties of this material can be strongly designable. The straightness of the axial yarns greatly affects the longitudinal modulus. Technology factor λ is between 1 to 2, corresponding to the minimum and the maximum modulus, respectively.     

电流变液剪切应力模型的讨论

基于MAXWELL模型，利用一简单的机械阻尼模型来表示电流变液的粘塑性特点，并提出了一种新的本构关系的描述。经与实验结果相对比，表明此本构关系可以较好的描述电流变液剪切力随电场强度变化的关系。     

含微裂纹三维多向编织复合材料热膨胀系数细观力学分析

将三维编程复合材料的纤维束和微裂纹分别看作圆柱型和圆币型夹杂,考虑了微裂纹的任意取向和增强纤维束的空间取向,采用等效夹杂法对含微裂纹的三维多向编织复合材料的热膨胀胀系数进行了细观力学分析,提出了预报含微裂纹三维多向编织复合材料热膨胀系数的方法,由于直接考虑了微裂纹的任意取向和增强纤维的空间取向,这种方法既可应用于一般含微裂纹的三维编程复合材料,也可应用于单向纤维增强复合材料,结合实例分别预报了单向增强复合材料和四向编程复合材料的热膨胀系数,与实验结果吻合较好。