纖維增強復合材料界面相微結構優(yōu)化設計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、纖維增強復合材料以其模量高、強度高、重量輕的優(yōu)良力學特性和極佳的可設計性成為現(xiàn)代飛行器的基本材料,其用量已作為衡量一個飛行器是否先進的標志。近年來隨著復合材料設計及表征的極大進步,從細觀甚至微觀層面對碳纖維復合材料界面相的力學性能進行優(yōu)化設計引起了極大的關注。不同于以往從界面相粘結性能的角度對界面進行改性,本文利用鄰域培養(yǎng)遺傳算法,對碳纖維復合材料的界面相微結構進行了優(yōu)化設計,定量的給出了一組理想的界面相力學參數(shù)和相幾何參數(shù),以及橫向載

2、荷下纖維分布,主要的研究工作如下:
   1.利用有限元計算軟件ANSYS對密排六邊形代表性體元進行了分析,確定在對纖維分布進行優(yōu)化時選擇平面應力模型,目標函數(shù)為XY剪應力。
   2.將Drzal的界面相分層理論與軸對稱組合圓柱模型結合,研究了完好粘接狀態(tài)下的應力分布,以及界面相的厚度、界面相彈性模量成梯度變化對應力分布的影響,由此確定了在優(yōu)化設計中采用的界面相各層厚度和彈性模量作為設計變量。使用鄰域培養(yǎng)遺傳算法進行優(yōu)

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