三維編織復(fù)合材料多尺度數(shù)值模擬及界面破壞準(zhǔn)則分析.pdf

1、本論文針對(duì)三維編織復(fù)合材料主要研究了兩方面內(nèi)容:一是數(shù)值分析圓管的多尺度耦合,二是研究界面破壞準(zhǔn)則。首先建立了圓管狀結(jié)構(gòu)兩種單胞模型,即微觀單胞模型和細(xì)觀扇形單胞模型,由編織參數(shù)確定兩種模型的結(jié)構(gòu)參數(shù)。建立了扇形周期性單胞的有限元模型。研究了如何實(shí)現(xiàn)周期性邊界條件,確定了統(tǒng)一周期性邊界條件,著重探討了周期性邊界條件的加法。在周期性邊界條件下,用主節(jié)點(diǎn)上的約束力和位移求出平均應(yīng)力、應(yīng)變。
　　在建立單胞模型的基礎(chǔ)上,本文對(duì)圓管的多尺

2、度耦合進(jìn)行了數(shù)值分析。詳細(xì)介紹和分析了“宏觀→細(xì)觀→微觀”、“微觀→細(xì)觀→宏觀”兩個(gè)過程。先后通過對(duì)微、細(xì)觀單胞的分析,得到了纖維束的平均彈性常數(shù)和編織復(fù)合材料的平均彈性常數(shù)。建立了正反兩個(gè)方向的微觀纖維應(yīng)力的傳遞。選取一種有代表性的圓管結(jié)構(gòu)進(jìn)行平均材料參數(shù)和應(yīng)力分析,結(jié)果表明:本文的分析方法,既可以推算出材料剛度參數(shù),又能用來分析損傷和強(qiáng)度。
　　最后圍繞著三維編織復(fù)合材料的缺陷、纖維基體應(yīng)力場(chǎng)、不同缺陷條件下裂紋尖端和界面端的