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零泊松比蜂窝芯等效弹性模量研究

鲁超 , 李永新 , 董二宝 , 杨杰

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.12.015

采用柔性悬臂梁模型和欧拉梁模型分别对零泊松比蜂窝芯斜壁板大变形条件下的弯曲变形和蜂窝芯横壁板小变形条件下的变形进行分析,推导出了零泊松比蜂窝芯面内等效弹性模量理论计算公式,并将理论计算结果和有限元仿真及力学模型实验进行对比分析.结果表明:理论计算公式正确、有效;零泊松比蜂窝芯大变形方向等效弹性模量具有明显的非线性特征;等效弹性模量的计算应根据受力方向及应变大小选择相应的计算公式进行计算;壁板之间的夹角θ对等效弹性模量的影响很大,零泊松比蜂窝结构参数可设计性较强.

关键词: 柔性蒙皮 , 蜂窝芯 , 零泊松比 , 等效弹性模量

三维编织复合材料有效模量的计算

王迎娜 , 王玉林 , 蒋云

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2003.06.001

三维编织复合材料的模型是计算机辅助设计复合材料的基础,但是目前的研究还很不成熟.本文应用三维编织复合材料的单胞模型,应用有限元分析软件ANSYS模拟了三维编织复合材料的编织结构,并模拟了得到了复合材料拉伸时的位移场和应力场,并由ANSYS的应力和应变结果计算了复合材料的等效弹性模量.其计算结果与实验结果符合较好.

关键词: 几何模型 , 三维编织复合材料 , ANSYS软件 , 等效弹性模量

复合材料性能反演单向板弹性常数的方法

肖颖 , 王佩艳 , 董永朋

材料科学与工程学报 doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2015.05.021

通过对复合材料层合板等效弹性模量的反演推算,得到单向板的弹性常数.当层合板中0°和90°铺层比例不等时,通过直接反推法得到唯一解,即单向板的弹性常数;但是当层合板中0°和90°铺层比例相等时,运用反推法得到无穷多组解,此时添加额外已知条件可确定唯一解.由算例分析得出:对于均衡层合板该方法预测结果较准确;但对于非均衡层合板预测结果误差偏大.复合材料弹性模量的反演推算充分考虑了材料因加工缺陷引起的随机性,所得结果能更真实地反映单向板的弹性常数.

关键词: 等效弹性模量 , 材料弹性常数 , 均衡层合板 , 铺层比例

考虑混杂效应时纤维混杂缠绕筒三维等效弹性模量的理论估算和试验研究

徐光磊 , 杨庆平 , 阮文俊 , 王浩

复合材料学报

给出了多种纤维混杂多向缠绕筒三维等效弹性模量的理论估算方法,应用该方法计算了玻璃-碳纤维混杂缠绕筒的三维等效弹性模量。计及混杂效应的影响,考虑了碳纤维体积分数、铺层方式、纤维分散度等因素,对玻璃-碳纤维混杂缠绕结构,引入混杂效应系数对该方法进行修正。试验结果表明,该方法预测的三维等效弹性模量的精度较高。采用该方法可将复杂的纤维混杂缠绕结构等效为具有各向异性性质的均质单一材料,极大降低了应力分析的工作量。

关键词: 玻璃-碳混杂纤维 , 多向纤维缠绕筒 , 混杂效应 , 等效弹性模量 , 理论估算方法

基于微胞体划分的三维编织复合材料有效力学性能分析

宇航材料工艺

对三维编织复合材料的编织工艺和材料细观结构进行了深入的分析,提出一种微胞体划分技术,细观结构复杂的单胞体被划分为两类结构简单的微胞体有规则的集合;对每类微胞体分别求出其各自的等效弹性性能,不同的微胞体在有限元分析中被认为是不同的均质材料,建立了基于微胞体划分技术下的三维有限元分析方法;对三维四步1×1矩形编织复合材料的有效力学性能进行了预测,结果与实验吻合较好.

关键词: 微胞体 , 等效弹性模量 , 编织复合材料

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