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作者:陈波;张月怡;张昇雨;杨兴林;陈书恒;
单位:江苏科技大学能源与动力学院;
摘要:[目的]为有效获取三维圆形编织复合材料力学性能,[方法]在细观尺度下,基于径向增纱三维五向圆形编织复合材料单胞空间拓扑结构,考虑纱线相互挤压后截面形状,引入圆形单胞的周期性边界条件,建立径向增纱三维五向圆形编织复合材料单胞模型。将该单胞模型结合渐进损伤方法以及纤维束的失效模型,建立径向增纱三维五向圆形编织复合材料强度预测模型,利用该强度预测模型模拟了径向增纱三维五向圆形编织复合材料在逐渐增加的拉伸载荷作用下纤维和基体的损伤演化过程。[结果]结果表明:强度预测模型的拉伸强度预测值为370 MPa;径向增纱的三维五向圆形编织复合材料的损伤演化过程为基体率先发生破坏,随后是纤维束内基体开裂,之后是纤维束拉伸损伤,最后是纤维束-基体剪切损伤并伴随大量纤维束拉伸损伤直至材料完全破坏。[结论]研究成果可为三维圆形编织复合材料在承力部件的应用提供一定参考。
关键词:三维编织复合材料;;圆形编织;;径向增纱;;单胞;;强度预测
基金资助:江苏科技大学科研启动资金(1142931905)