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作者：田云博;罗利龙;张芸倩;孟军辉;
单位：北京理工大学宇航学院;中国飞机强度研究所;中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室;北京理工大学重庆创新中心;
摘要：将光纤传感器埋入复合材料可以长期在线监测复合材料结构内部的变形及损伤情况，从而实现对结构的监测和寿命预测。然而光纤的埋入会在一定程度上损坏基体材料的完整性和连续性，导致部分基体在原复合材料和光纤之间形成界面并产生较高的应力集中，从而对复合材料力学性能带来负面影响。为研究光纤等细微结构对复合材料宏观力学性能的影响，采用跨尺度耦合分析的方法，通过应变场的局部化以及均匀化两个过程，将复合材料的宏观尺度模型与细观尺度模型耦合在一起，研究光纤智能复合材料受拉伸载荷的力学响应与损伤演化规律，并讨论了光纤直径、界面结构的细观尺寸参数对于智能复合材料力学性能的影响规律。结果表明，随着光纤直径的增加，复合材料的刚度下降，应力集中系数提高，拉伸强度下降；随着树脂富集区长度的增加，复合材料的刚度下降，应力集中系数下降，强度提高。
关键词：跨尺度分析;;光纤智能复合材料;;复合材料损伤;;渐进失效;;强度分析
基金资助：工信部民机专项（MJZ3-2N21）;; 北京理工大学科技创新计划（2021CX01018）
