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《纤维复合材料》 2002年04期
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复合材料的仿真设计方法的构思

座古胜  仓敷哲生  白云英  
【摘要】:复合材料已经应用于很多工业领域,为扩大复合材料的需求,准确评价它的机械性能对于评价其安全性是非常重要的,但由于复合材料的断裂模式和机理复杂,作这个评价并不容易。我们以损伤力学为基础,提出了一种复合材料机械性能的评价方法,由于织物复合材料结构复杂,可以想像,我们不能轻易地评价出损伤过程中复合材料的机械性能。因此,本文给出一种方法,通过模拟含有某些损伤的复合材料的机械特性。这些损伤包括纤维束内的横向断裂或纤维束之间的剥离。在拉伸载荷下纤维编织复合材料的第一个断裂发生在横向纤维束内,可以确认计算结果同实验结果一致。此外,我们提出了一种新的试验方法,可以得到各向异性材料的偏轴强度。它是通过旋转支撑销产生简单弯曲,旋转销可以在试件上产生均匀的应力状态,因而得到精确的强度。另一方面,缠绕已经广泛应用于纤维增强复合材料的生产工艺中。在缠绕中,纤维取向是一个很重要的设计参数。但是,纤维取向与芯模形状有关,预测纤维取向并不容易。因此,用于片状缠绕结构的仿真生产系统得到发展。一般来说,这种系统对于普通技术人员必须是容易掌握的。所以,创立了图形用户界面(GUI),使设计更加方便,结果这个系统对用户非常友善。本文讨论了算法和模型化方法,并且展示了这种系统的可用

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