一种新的三维四步编织复合材料几何模型及其在宏观弹性性能预测中的应用

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一种新的三维四步编织复合材料几何模型及其在宏观弹性性能预测中的应用

田金梅^1,2，邢誉峰¹

1北京航空航天大学固体力学研究所 2核工业第二研究设计院

收稿日期:2005-08-31 修回日期:2006-03-02 出版日期:2007-01-10 发布日期:2007-01-10
通讯作者: 邢誉峰¹

A New Geometric Model of 3D 4Step Braided Composites and Its Applications in Macroscopic Constant Predictions

TIAN Jinmei^1,2,XING Yufeng¹

1The Solid Mechanics Research Center, Beijing University of Aeronautics and Astronautics 2Beijing Institute of Nuclear Engineering

Received:2005-08-31 Revised:2006-03-02 Online:2007-01-10 Published:2007-01-10
Contact: XING Yufeng¹

摘要/Abstract

摘要：

为了准确预测三维四步(1×1)编织复合材料的宏观弹性常数，提出了一种考虑纤维束三维几何结构和纤维束与基体相互作用、便于有限元网格划分的单胞几何模型，该模型精确地反映了纤维体积比。以该几何模型为基础，用六面体单元分别对纤维束和基体进行了网格划分，满足了纤维束与基体界面间的位移连续条件。采用有限元模型计算了编织复合材料的宏观弹性常数，与其他计算结果和实验结果的比较表明，该几何模型和有限元模型比较合理。

关键词: 三维编织复合材料, 单胞, 几何模型, 有限元模型, 宏观弹性常数

Abstract:

In order to predict the macroscopic elastic constants of 3D braided composites accurately, first, a unit cell geometric model is presented. In this model the 3D geometric structure of the yarn is considered in detail and the corresponding finite element model can be built easily. Then the yarn and matrix are meshed using solid hexahedral elements respectively.

Key words: 3D , braided , composites, , , unit , cell, , , geometric , model, , , finite , element , model, , , macroscopic , elastic , constant

中图分类号:

V214.8

田金梅;邢誉峰. 一种新的三维四步编织复合材料几何模型及其在宏观弹性性能预测中的应用[J]. 航空学报, 2007, 28(1): 130-134.

TIAN Jinmei;XING Yufeng. A New Geometric Model of 3D 4Step Braided Composites and Its Applications in Macroscopic Constant Predictions[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2007, 28(1): 130-134.

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一种新的三维四步编织复合材料几何模型及其在宏观弹性性能预测中的应用

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