跨尺度预测非屈曲织物增强复合材料的刚度和强度

摘要：

为了预测非屈曲织物增强复合材料的力学性能，建立了纤维束的正六边形单胞和非屈曲织物复合材料的长方形单胞，并重点推导了正六边单胞的方程边界条件。通过跨尺度逐级计算这两个单胞的有效弹性常数，得到了非屈曲碳纤维织物增强环氧树脂基复合材料的宏观有效弹性性能和强度。对该非屈曲织物复合材料在拉伸载荷下的累计失效进行了有限元损伤分析。结果表明：初始损伤发生在富树脂区或横向纤维束，损伤在富树脂区与横向纤维束内逐步扩展，最后向纵向纤维束扩展并迅速导致整体失效；非屈曲织物增强复合材料的面内拉伸模量的计算预测值非常接近实验值，面内拉伸强度计算值略小于实验值。

关键词：非屈曲织物复合材料、对称单胞、跨尺度建模、细观力学有限元法、有效弹性常数、渐进损伤、强度预测

所属期刊栏目：29

分类号：TB330.1(工程材料学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划（973计划）;国家自然科学基金;浙江省自然科学基金;宁波市自然科学基金

在线出版日期：2013-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：170-178