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三维四步编织复合材料刚度和强度的数值模拟
引用本文:韩小进,孙慧玉. 三维四步编织复合材料刚度和强度的数值模拟[J]. 材料科学与工程学报, 2011, 0(3): 400-404
作者姓名:韩小进  孙慧玉
作者单位:南京航空航天大学结构强度研究所;
基金项目:国家自然科学基金资助项目(10972101); 高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20070287026); 江苏省自然科学基金资助项目(BK2007190); 教育部留学回国人员科研启动基金资助课题
摘    要:为了研究三维四步法编织复合材料的力学性能,利用ANSYS有限元软件对材料的细观体胞模型进行数值模拟,计算三维编织复合材料的宏观弹性常数,讨论了纤维编织角和体积比对弹性常数的影响。采用不同的强度准则分别对纤维束和基体材料进行强度校核,从而得到材料发生破坏时失效单元的体积百分比。根据失效单元的分布情况分析材料的破坏机理,进而预报材料的拉伸强度。模拟计算结果与实验值吻合较好。

关 键 词:三维编织复合材料  有限元  刚度  强度

Simulation on the Stiffness and Strength of Three dimensional Four-step Braided Composites
HAN Xiao-jin,SUN Hui-yu. Simulation on the Stiffness and Strength of Three dimensional Four-step Braided Composites[J]. Journal of Materials Science and Engineering, 2011, 0(3): 400-404
Authors:HAN Xiao-jin  SUN Hui-yu
Affiliation:HAN Xiao-jin,SUN Hui-yu(Research Institute of Structures and Strength,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China)
Abstract:To study the mechanical properties of four-step 3D braided composites,a basic cell model of braided composites was simulated by FEA software ANSYS.Macroscopic elastic constants of 3D braided composites were calculated,and the effects of the braiding angle and the fiber volume ratio on the elastic constants of the materials were discussed.Different criteria for the strength of yarns and the matrix were used to get the ratio of damaged element volume to the whole volume when the material failure occurs.Accord...
Keywords:3D braided composites  finite element  stiffness  strength  
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