王毅强
,
张立同
,
成来飞
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.02.020
针对四步方形编织结构,从三维编织工艺和实际的编织过程出发,提出一种单元几何模型,并通过计算机图形建模建立织物的空间几何数学模型,解决了三维编织复合材料内部编织结构分析困难的问题.该模型以携纱器循环一周返回到起始位置所形成的纱线编织结构作为单元,系统分析编织过程中纱线的空间运动规律,保证纤维束的连续性和材料整体结构的完整性.对每根纱线,选取它在编织体各个区域内合适的控制点,过这些控制点拟合成三次样条曲线,以此模拟纱线的空间结构中心线,从而能够方便直观地观察到各纱线具体走向.最后得到纱线和编织体的结构,从而便于下一步进行编织体复合材料力学性能的有限元分析.
关键词:
三维编织
,
纺织复合材料
,
空间结构
,
几何模拟
曹源
,
金先龙
复合材料学报
基于复合材料的性能预测,对空投柔性储液容器的抗冲击性和动态响应进行了研究.针对该类材料结构具有周期性的特点,在单胞有限元模型基础上,应用周期性边界条件加载方法,通过数值模拟预测了复合材料的宏观性能和力学参数.以此为基础,采用基于任意拉格朗日欧拉(ALE)描述的流固耦合方法,通过数值仿真研究了装水量80%(体积分数)的柔性容器空投冲击的动态响应,并将获得的结果与物理实验进行了对比,证明了本文中采用的性能预测方法、有限元模型和流固耦合技术的合理性和有效性.
关键词:
纺织复合材料
,
周期性边界条件
,
单胞模型
,
数值模拟
,
流固耦合
陈利
,
李嘉禄
,
冯志海
,
姚承照
,
李学明
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2003.02.008
基于经典层合板理论和叠层板模型,建立了一种分析三维四向编织复合材料力学性能的方法.在叠层板模型中,代表性体积单元的厚度为编织复合材料的整体厚度,宽度为一个编织花节宽度,长度为一个编织花节长度,并简化为具有不同材料主方向的单向层板的叠合结构.不同层板间的交叉重叠按各层板性能的体积平均进行简化,同时假设代表性体积单元具有均匀的中面应变和曲率.此外,模型中考虑了编织纱线的排列方式以及表面纱线的影响.理论分析结果与实验值吻合较好.
关键词:
纺织复合材料
,
三维编织
,
力学性能
陈利
,
李嘉禄
,
李学明
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.02.014
三维编织中,编织纱线趋向于沿携纱器运动的方向运动.本文作者根据携纱器的运动规律,采用定义代表性控制域的方法,详细地研究了三维圆型编织中所形成的空间纱线交织结构.在此基础上,获得的预成型件结构单胞模型包含四种内部单胞和两种表面单胞.预成型件的整体结构可由六种单胞组装而成,且单胞的几何特性与其在预成型件横截面内所处的位置有关.单胞与预成型件具有相同的取向,有利于材料的力学性能分析.
关键词:
编织
,
单胞
,
纺织复合材料
丁辛
,
易洪雷
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.05.020
根据三维机织结构中纱线系统的组成和相应纱线的几何形态,建立了具有普适意义的几何模型,获得了组成三维机织结构各纱线系统在一个结构单元内的纱线长度和取向角,进而计算出纤维体积分数.随后,选择了基于11种不同接结组织的三维机织复合材料试样,测试了试样的纤维体积分数,所得的测试结果与模型输出的预测值有很好的一致性.利用所建立的模型还定量讨论了接结组织对纤维体积分数和取向角的影响.结果表明:分层接结可以提供比正交接结高的纤维体积分数;而正交接结中接结经具有较大的取向,有利于增强三维机织复合材料在厚度方向上的力学性能.
关键词:
纺织复合材料
,
三维机织结构
,
几何模型
