三維編織復合材料編織幾何和力學性能的細觀分析.pdf

1、本文研究了三維編織復合材料的細觀編織幾何結構和細觀力學數(shù)值模型，論文包括如下三個方面的工作： （1）從四步法編織工藝入手，分析了三維編織物中紗線的運動規(guī)律，模擬了橫截面內任一紗線的空間運動軌跡，在此基礎上提出了一種新的單胞劃分方法； 對實際的三維編織復合材料連續(xù)切片照相，并對細觀照片進行圖象處理，得到內部、表面和角點處纖維束橫截面的形狀和纖維束的空間走向，為細觀力學建模提供了依據(jù)。 （2）在細觀幾何分析的基礎上，

2、建立了三維細觀有限元單胞模型，討論了不同區(qū)域纖維束填充因子的選取和單胞合理邊界條件的施加方法，計算了內部、表面單胞的平均彈性常數(shù)。研究了內胞、面胞的彈性常數(shù)隨纖維體積含量的變化關系。 （3）在（2）的研究基礎上，用三維有限元模型預測了三維編織復合材料試驗件的彈性常數(shù)，并將結果同傾斜層板模型進行了對比分析，用試驗驗證了細觀力學模型的可靠性。對具有不同表面單胞體積含量三維編織復合材料進行了彈性常數(shù)的分析，得出表面編織尺寸效應對材料整