纤维增强树脂复合材料中的褶皱缺陷：分散性与虚拟测试

来源：复合材料学报杂志2022年第3期北京时间：

作者：申川川, 马利, 文安戈, 郭静, 郑津洋,

摘要：在纤维增强树脂复合材料结构中，褶皱缺陷的物理形态及其空间分布通常具有分散性，如果仅追踪某个单一褶皱缺陷的行为演化，则不能有效控制复合材料批量构件性能的一致性。本论文提出了一种褶皱缺陷分散性模型，该模型包括褶皱形态的正态分布和空间位置的随机分布，以及将该模型植入自主开发的有限元程序的算法实现。由于计算程序中考虑了褶皱缺陷的概率分布，每进行一次力学响应计算就相当于进行一次复合材料结构虚拟测试，计算程序运行多次即可获得结构响应的上、下限，在设计阶段就可以预测褶皱缺陷分散性对结构宏观力学响应的影响，并在缺陷的统计指标和构件的力学性能之间建立量化关系。所建立的虚拟测试方法是复合材料创新设计方法的关键，能有效减少工程实践中复合材料结构对大批量试验的依赖。

关键词：纤维增强树脂复合材料, 褶皱缺陷, 分散性, 概率分布, 虚拟测试,