中文会议： 中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会论文集

会议日期： 2011-08-22

会议地点： 哈尔滨

主办单位： 中国力学学会

作　　者： ; ; ;

机构地区： 西北工业大学力学与土木建筑学院振动工程研究所

出　　处： 《中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会》

摘　　要： 根据三维正交机织复合材料中纤维束的空间几何特征,提出了改进的单胞模型.此模型包含经纬纱正交单胞、接结经单胞与接触单胞三种结构,考虑了各个单胞中的纤维束空间结构与变形特点,对纤维束截面尤其是对挤压处的纤维束进行了合理等效,以达到模型通用、简化计算的目的.基于均匀化方法、有限元方法和刚度平均方法计算三维机织复合材料的工程弹性常数:通过有限元软件对单胞模型进行离散,施加相应的边界条件,求出模型的应力-应变数值;进一步基于均匀化方法求出单胞的弹性常数;根据各单胞在总体积中所占的体积分数,运用体积平均的方法求出复合材料弹性常数.所求得数值结果与实验结果对比表明新建模型的预测精度较好.建立以纤维束机织角度和空洞尺寸为设计变量,最大弹性常数最大化和各向弹性常数均匀化为优化目标的优化模型,进行优化设计.

关 键 词： 三维正交复合材料 弹性性能 单胞模型 均匀化方法 优化模型

分 类 号： [TB3 O24]

领　　域： [一般工业技术] [理学] [理学]