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三维多向编织复合材料温度效应综述:热传导、热膨胀性质和力学响应

翟军军  王露晨  孔祥霞  
【摘要】:三维编织复合材料因其结构整体性好、综合性能优异,已成为航天、航空、国防领域部分主承力构件和高功能制件的首选材料。然而,三维编织复合材料结构件在服役过程中不可避免地处于高温、低温或温度急剧变化等恶劣环境,由于三维编织复合材料增强体和基体热物理性能的巨大差异将严重威胁结构尺寸的稳定性及结构使用寿命。本文主要从实验、理论和数值仿真研究三方面,综述了近年来国内外对三维多向编织复合材料热物理性能和温度效应影响下力学性能的研究成果及研究进展。首先分析了现有研究中编织工艺、编织参数、环境温度、界面、缺陷等因素对三维多向编织复合材料热传导性能和热膨胀性能的影响规律。其次以细观结构、全尺寸、多尺度模型为主分析了不同结构几何模型的区别与联系。最后探讨了高、低温环境温度和不同载荷形式对三维多向编织复合材料组分材料损伤、失效形态及热力耦合行为的影响机制,并同时总结了现有研究工作中的重点与发展方向。

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