二维三轴编织复合材料强度及渐进损伤数值预测

来源：机械工程学报杂志2015年第8期北京时间：

作者：张芳芳, 刘才

单位：1.燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心 秦皇岛 066004; 2.燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004;

摘要：针对二维三轴编织复合材料纤维束路径周期波动问题，给出空间周期三次样条的求解方法，基于周期三次样条曲线段，求解任意一点处单元材料主方向。建立非对称的透镜形纤维束横截面，并考虑纤维束横截面随纤维路径产生的扭曲。基于区域叠合思想，利用直接网格建模而后切割的参数化单胞网格建立方案生成二维三轴编织复合材料更为精细的参数化单胞模型。基于Murakami损伤理论建立正交各向异性损伤本构模型，利用等价位移控制实体单元相应模式下损伤的演变发展，在单胞模型中引入界面单元，考虑界面相损伤对材料损伤演变过程的影响，预测45°编织角二维三轴编织复合材料在轴向和横向拉伸载荷作用下的强度以及细观损伤起始、扩展和最终失效过程。数值预测结果与试验结果吻合较好。

关键词：二维三轴编织复合材料,渐进损伤,强度预测,区域叠合方法；

基金资助：燕山大学博士基金资助项目(B861)