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...     

三维编织复合材料几何建模及弹性常数预测

根据三维编织复合材料的结构特点,把整体结构分为内部单胞、表面单胞和角单胞三种类型的子单胞,考虑空间纤维束的相互扭结和挤压所造成的纤维束的弯曲和截面变形,针对每种类型的子单胞,建立了相应的几何分析模型.引入体积平均法,建立了材料的弹性性能预报模型,得到了三维编织复合材料的工程弹性常数.通过数值比较可以看出,得到的数值计算...     

三维编织复合材料加筋壳体的稳定性研究

采用单胞几何模型(也称纤维几何模型)计算了编织复合材料的力学参数,并把其作为输入数据用来建立结构的有限元模型,进一步研究四向三维编织复合材料加筋壳体的稳定性问题,分析了结构编织参数对加筋壳体稳定性的影响．结果表明,合理选择结构的编织参数可以有效改善三维编织壳体的稳定性.     

复杂载荷作用下的三维编织复合材料力学性能分析

基于螺旋型单胞几何模型和多相有限元理论,建立了三维四向编织复合材料在复杂载荷作用下的力学性能分析模型。通过对代表体积单胞施加不同的复杂载荷比,数值预报了三维四向编织复合材料在双向拉伸和拉剪载荷作用下的破坏点,得到了材料的破坏包络线。结果表明,编织角对三维四向编织复合材料在复杂载荷作用下的破坏影响较大,编织角比较小时,应重视复杂载荷之比对材料破坏的不利影响。此方法为三维编织复合材料在复杂载荷作用下的力学性能分析提供了有效方法。     

含缺陷三维编织复合材料有效性能研究

本文研究了含缺陷情况下的一种三维编织材料的有效力学性能.本文构建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应力分布.得出了该材料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对应的结果进行了比较.研究表明,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.     

三维编织复合材料工字梁的弯曲性能分析

在三维编织复合材料的实体单胞模型的基础上，考虑了编织结构和编织纱线的几何特性，采用局部／整体均匀化的方法，计算了三维编织复合材料的宏观性能，利用MARC有限元分析软件的用户接口，分析了三维编织复合材料工字梁的弯曲性能，计算结果与实验结果吻合较好。     

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。     

三维六向编织预成型件中纱线的交织结构

采用控制体积单元法系统地研究了三维六向预成型件的纱线交织结构，识别了预成型件的内部和表面单胞模型，并在实验研究的基础上确立了编织结构参数之间的关系，计算了纤维体积含量．研究结果表明，理论预测结果与实验数据吻合较好.     

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。     

三维四向编织复合材料等效弹性性能分析

在确立三维四向编织复合材料数字化单胞力学分析模型的基础上，运用均匀化方法对三维编织复合材料的等效弹性性能进行了分析计算，并讨论了编织角和纤维体积含量对此材料等效弹性性能的影响。     

树脂基三维编织复合材料蠕变性能分析

采用拉伸蠕变试验方法研究了树脂基三维编织复合材料的蠕变性能，分析了编织结构、编织角和纤维体积含量对三维编织复合材料蠕变性能的影响．实验结果表明：在本文试验条件下，树脂基三维复合材料的蠕变曲线分为减速和恒速两个阶段；三维编织复合材料的抗蠕变性能随编织角的减小、纤维体积含量的增加而提高，且三维五向结构的抗蠕变性能优于三维四向结构的抗蠕变性能．     

三维编织材料在骨修复领域中的应用

综述了骨修复材料的发展历史和现在所使用的骨修复材料的一些缺点，介绍了三维编织材料；结构设计灵活，异型件一次编织成型，结构不分层，力学性能优良等特点，分析了其作为一种骨修复材料的优越性，包括和骨的结构相似性，力学相容性，生物相容性以及此种材料在骨修复中的应用等，最后提出了三维编织材料在骨修复应用中要解决的主要问题。     

三维编织的计算机模拟技术

三维编织过程可以描述为携纱器从一平面网络阵到另一平面网络阵中的位置置换，其位置点对编织纱线的控制是相对暂时的，编织纱线将沿携纱器的运动趋势方向运动，本文从编织过程中出发，建立了三维编织过程的数学模型，采用计算机模拟三维编织机的编织操作，并描述了编织纱线的交织结构。     

三维编织预制件的工艺参数设计

以实际应用为基础，讨论了三维编织预制件成型过程中编织角、花节长度、纤维体积含量、纱线排列、外形尺寸等参数间的关系及其相互制约特性，分析了纤维体积含量的3种计算方法，给出常规参数范围，建立了预制件编织工艺设计窗口，为使用者和设计者提供了理论参考依据．     

三维各向异性功能梯度材料的有限体积法

为了研究三维各向异性功能梯度材料的线弹性问题,发展一种弹性结构的有限体积方法,该方法采用四面体网格,对不规则形状问题的适用性强．空间上采用交错非结构有限体积法进行离散,位移、速度、加速度定义在节点上,应力、材料属性定义在单元中心上且在单元内均匀分布,时间上采用欧拉格式进行离散．数值结果表明, 本方法计算结果与其他数值方法结果吻合良好,计算速度快且内存消耗少,可以有效模拟三维各向异性功能梯度材料的弹性问题．     

Postbuckling behavior of 3D braided rectangular plates subjected to uniaxial compression and transverse loads in thermal environments

Postbuckling behavior of the 3D braided rectangular plates subjected to uniaxial compression combined with transverse loads in thermal environments is presented.Based on a micro-macro-mechanical model,a 3D braided composite may be treated as a cell system and the geometry of each cell is deeply dependent on its position in the cross-section of the plate.The material properties of the epoxy are expressed as a linear function of temperature.Uniform,linear and nonlinear temperature distributions through the thickness are involved.The lateral pressure(three types of transverse loads,i.e.transverse uniform load;transverse patch load over a central area;and transverse sinusoidal load)is first converted into an initial deflection and the initial geometric imperfection of the plate is taken into account.The governing equations are based on Reddy’s higher-order shear deformation plate theory with a von Kármán-type of kinematic nonlinearity.Two cases of the in-plane boundary conditions are also taken into account.A perturbation technique is employed to determine buckling loads and postbuckling equilibrium paths of simply supported 3D braided rectangular plates.The results reveal that the temperature rise,geometric parameter,fiber volume fraction,braiding angle,the character of the in-plane boundary conditions and different types of initial transverse loads have a significant effect on the buckling and postbuckling behavior of the braided composite plates.     

AS-49PC-4在异型三维编织机控制系统中的应用

为提高三维编织机的自动化水平,在其控制系统中采用了AS-49PC-4运动控制卡设计了“PC＋运动控制卡”控制方案．详细介绍了AS-49PC-4运动控制卡与驱动器和步进电机的连接及控制电机的具体实现．实践表明,使用此方案,可缩短系统的开发周期,提高插补精度,降低编织出错率．     

编织预制件渗透率测量方法的比较研究

采用单向和径向流动测量了三维编织预制件的渗透率，比较研究了测量三维编织预制件渗透率的特点，分析了纤维体积含量、渗透率方向、注入压力在2种测试方法中的作用。实验结果表明：径向法适用于较低纤维体积含量，通过提取流动前沿轮廓能够确定渗透率方向，径向法中注入压力为0．1—0、3MPa较适合；单向法适用于较高纤维体积含量，仅能测量2个方向的渗透率，而不能确定主渗透率方向，三维编织预制件渗透率测量采用2种方法相结合，单向法测量渗透率的大小，径向法测量主渗透率的方向。