三维四向编织复合材料力学性能预测及实验验证

• 作者: 关玉璞 刘璐璐 许善迎 谭焕成
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 三维编织复合材料 单胞模型 力学性能 刚度平均化方法 数值分析
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 132-140
• 页数: 9页
• 分类号: TB332
• 语种: 中文

摘要

基于三单胞模型,分别采用刚度平均化理论和数值分析方法对编织角为20°,30°,45°的三维四向编织复合材料的弹性常数及其随编织角变化规律进行预测,并在MTS试验机上开展了静态拉伸实验.结合理论分析、数值仿真与实验测试结果,发现随着编织角的增大,纤维束的刚度在纵向分量减小,而在横向分量增加,因此三维四向编织复合材料纵向刚度逐渐减小,横向刚度和横向剪切刚度逐渐增大.实验结果还发现不同编织角的复合材料纵向拉伸曲线具有较大差异,20°编织角实验件呈现线弹性,30°编织角实验件呈现非线性,45°实验件呈现双线性;而三种编织角的实验件的横向拉伸力学行为基本呈线性.通过与实验件纵横向拉伸实验结果对比,发现刚度平均化方法和数值模拟方法对三维编织复合材料编织方向刚度预测较为准确,但由于忽略了纤维与基体脱胶现象,对横向刚度预测偏差较大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	关玉璞	南京航空航天大学能源与动力学院	25	236	8.0	15.0
2	刘璐璐	南京航空航天大学能源与动力学院	17	46	4.0	5.0
3	许善迎	南京航空航天大学能源与动力学院	3	8	2.0	2.0
4	谭焕成	南京航空航天大学能源与动力学院	3	12	2.0	3.0