李红周
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丁江平
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范欣愉
复合材料学报
为了预测非屈曲织物增强复合材料的力学性能，建立了纤维束的正六边形单胞和非屈曲织物复合材料的长方形单胞，并重点推导了正六边单胞的方程边界条件。通过跨尺度逐级计算这两个单胞的有效弹性常数，得到了非屈曲碳纤维织物增强环氧树脂基复合材料的宏观有效弹性性能和强度。对该非屈曲织物复合材料在拉伸载荷下的累计失效进行了有限元损伤分析。结果表明：初始损伤发生在富树脂区或横向纤维束，损伤在富树脂区与横向纤维束内逐步扩展，最后向纵向纤维束扩展并迅速导致整体失效；非屈曲织物增强复合材料的面内拉伸模量的计算预测值非常接近实验值，面内拉伸强度计算值略小于实验值。
关键词:
非屈曲织物复合材料
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对称单胞
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跨尺度建模
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细观力学有限元法
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有效弹性常数
,
渐进损伤
,
强度预测
刘玉佳
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燕瑛
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苏玲
复合材料学报
发展了一种细观力学有限元分析方法--拟真实的参数化双随机分布模型,该模型综合考虑了纤维增强树脂基复合材料的真实微结构特点和纤维单丝综合力学性能测试结果的离散性特征,模拟了复合材料中纤维排列和强度分布的随机性.借助移动窗口法研究了该参数化双随机分布模型的可靠性,确定了其代表性体积单元的尺寸.基于能量法原理推导了单向复合材料的弹性模量预测公式,结合能量法和渐进失效分析方法,利用该细观力学有限元方法分别预测了单向纤维增强树脂基复合材料T300/5228的弹性模量和强度性能.数值模拟结果和大部分试验结果吻合良好,表明发展的细观力学有限元方法能够较好地预测复合材料的力学性能.
关键词:
复合材料
,
细观力学有限元法
,
力学性能
,
双随机分布模型
,
代表性体积单元
,
能量法
