基于细观力学的大开孔层合板缝合补强力学性能计算的新方法

• 作者: 孙子恒 张桂明 潘斌 王继辉 肖雪瑞 郭万涛
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 大开孔层合板 缝合补强 针脚损伤 单胞模型 纤维弯曲 有限元分析
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 树脂基复合材料
• 页码范围: 1447-1456
• 页数: 10页
• 分类号: TB330.1
• 字数: 5508字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180905.001

摘要

从细观力学的角度出发,考虑了面内纤维弯曲及富树脂缺陷,建立了大开孔层合板缝合补强孔边针脚损伤的单胞模型.建立了纤维弯曲函数,推导了纤维弯曲区域的纤维体积分数及纤维弯曲角度.基于复合材料力学分析方法,计算得出了单胞的材料弹性常数.研究表明:缝合导致单胞面内纤维最大弯曲角不超过20°,单层板纵向杨氏模量减小,横向杨氏模量、剪切模量及泊松比均增大,变化幅度均在-8％～20％之间;且对于大开孔层合板缝合补强而言,针距变化引起的材料性能变化相对边距大许多.由上述计算结果,建立了一种缝合补强大开孔层合板力学性能计算的新方法,同时引入针孔模拟针脚处的应力集中现象,结果表明:缝合会造成层合板面内力学性能降低,并且对面内的压缩性能影响大于对面内拉伸性能的影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王继辉	武汉理工大学材料科学与工程学院	143	1304	20.0	29.0
2	郭万涛	中国船舶重工集团公司第七二五研究所	30	160	7.0	11.0
3	张桂明	武汉理工大学材料科学与工程学院	5	10	2.0	3.0
4	潘斌	武汉理工大学材料科学与工程学院	3	4	1.0	1.0
5	孙子恒	武汉理工大学材料科学与工程学院	3	3	1.0	1.0
6	肖雪瑞	中国船舶重工集团公司第七二五研究所	2	3	1.0	1.0