3D机织预制体准纤维尺度建模方法

来源：复合材料学报杂志2024年第3期北京时间：

作者：朱琬清, 谢军波, 吴兰芳, 陈利, 杨林, 刘静妍,

摘要：3D机织复合材料在航空航天领域有着广泛应用，作为复合材料的增强结构，纤维预制体的几何构造对复合材料的力学性能有着决定性影响。但预制体是一种柔性结构，在成型过程中容易发生显著的几何结构变异，包括纱线路径的变化和截面的挤压变形。实现预制体的精细化、高保真度建模是对复合材料进行性能预测和结构设计的重要前提。针对碳纤维3D机织预制体的复杂纤维结构，基于虚拟纤维的概念提出了准纤维尺度建模方法，模拟了织造过程中纱线的运动和变形，实现了预制体的精确重构。利用Micro-CT技术表征了预制体样件的内部单胞结构，验证了模型的可靠性。

关键词：3D机织预制体, 虚拟纤维, 机织复合材料, Micro-CT技术, 纤维结构, 建模,