含孔隙三维四向编织复合材料力学性能的双尺度分析

• 作者: 张龙 曾雨琪 王荣桥 胡殿印 齐泽文
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 三维四向编织复合材料 孔隙缺陷 双尺度 材料性能预测
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 所属期刊栏目: 材料推进剂燃料
• 页码范围: 1873-1879
• 页数: 7页
• 分类号: V235.13
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.2018.08.023

摘要

为了更精确地对含孔隙三维四向编织复合材料的力学性能进行预测,基于双尺度分析方法分别研究了纤维束中的干斑和基体中的孔穴对三维四向编织复合材料宏观力学性能的影响.在纤维束微观尺度上,采用通用单胞法来预测纤维束等效力学性能参数.在编织结构细观尺度上,利用代表性体积单元(RVE)和细观力学有限元法预测得到宏观等效弹性常数.将上述计算结果与文献实验数据进行对比,验证了双尺度分析方法的正确性.采用Monte-Carlo仿真技术在模型中投入气孔单元,分别在纤维束和基体中模拟干斑和孔穴,讨论了两种孔隙缺陷对三维四向编织复合材料力学性能的影响规律.结果表明:孔隙缺陷率对三维四向编织复合材料力学性能有较大的影响,且纤维束中的干斑较基体中的孔穴相比影响更大;在给定孔隙缺陷率(P mv=P fv=4%)情况下,沿编织方向弹性模量仅从13.6GPa变化到14.2GPa,说明孔隙的位置分布对沿编织方向的弹性模量影响很小.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	胡殿印	北京航空航天大学能源与动力工程学院	50	264	8.0	14.0
10	张龙	北京航空航天大学能源与动力工程学院	14	27	3.0	4.0
11	齐泽文	北京航空航天大学能源与动力工程学院	1	1	1.0	1.0
12	曾雨琪	北京航空航天大学能源与动力工程学院	2	1	1.0	1.0