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三维四向编织复合材料结构模型的几何特性

卢子兴 杨振宇 刘振国

卢子兴, 杨振宇, 刘振国等 . 三维四向编织复合材料结构模型的几何特性[J]. 北京航空航天大学学报, 2006, 32(01): 92-96.
引用本文: 卢子兴, 杨振宇, 刘振国等 . 三维四向编织复合材料结构模型的几何特性[J]. 北京航空航天大学学报, 2006, 32(01): 92-96.
Lu Zixing, Yang Zhenyu, Liu Zhenguoet al. Geometrical characteristics of structural model for 3-D braided composites[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2006, 32(01): 92-96. (in Chinese)
Citation: Lu Zixing, Yang Zhenyu, Liu Zhenguoet al. Geometrical characteristics of structural model for 3-D braided composites[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2006, 32(01): 92-96. (in Chinese)

三维四向编织复合材料结构模型的几何特性

基金项目: 航空科学基金资助项目(04B51045); 北京市教育委员会共建项目建设计划资助项目(XK100060522)
详细信息
    作者简介:

    卢子兴(1960-),男,河北枣强人,教授, luzixing@263.net.

  • 中图分类号: TB 330.1; TB 332

Geometrical characteristics of structural model for 3-D braided composites

  • 摘要: 建立合理的三维编织复合材料结构模型,对其力学性能的有限元计算结果具有重要影响.以成型后的三维四向编织复合材料为研究对象,在实验观察和以往研究的基础上,提出了一个新的有限元胞体结构模型,该模型正确地反映了纤维束的交织方式,更符合三维四向编织复合材料的实际细观结构.基于该单元模型推导了编织参数与结构模型参数之间的几何关系,计算了胞体中纤维体积比并讨论了其几何特性.研究结果表明:当纤维束中的纤维丝根数和纤维束半径,以及纤维体积含量一定时,编织物的花节长度和厚度随着纤维编织角的增大而分别减小和增大,三维四向编织复合材料结构的纤维体积比理论上可以达到68%.

     

  • [1] 卢子兴,杨振宇,李仲平. 三维编织复合材料力学行为研究进展[J] 复合材料学报,2004,21(2):1~7 Lu Zixing,Yang Zhenyu, Li Zhongping. Development of investigation into mechanical behavior of three dimensional braided composites [J] Acta Mater Comp Sinica, 2004,21(2):1~7(in Chinese) [2] Du Guangwu,Ko Frank K. Unit cell geometry of 3-D braided structures[J] Journal of Reinforced Plastics and Composites, 1993, 12(7):752~768 [3] Soheil Mohajerjashi. More on the fiber architecture of 3-D braided composites. AIAA-97-1404,1997 [4] Pandey R, Hahn H T. Visualization of representative volume elements for three-dimensional four-step braided composites[J] Composites Science and Technology, 1996, 56:161~170 [5] 吴德隆,郝照平. 五向编织结构复合材料的分析模型[J] 宇航学报,1993,3:13~16 Wu Delong, Hao Zhaoping. Analysis model of 5-directional braided composites [J] Chinese J of Astronautics, 1993, 3:13~16(in Chinese) [6] 庞宝君,杜善义,韩杰才. 三维四向编织复合材料细观组织及分析模型. 复合材料学报,1999,16(3):135~139 Pang Baojun, Du shanyi, Han Jiecai. Meso-structure and modeling of three-dimensional multi-directional composites [J] Acta Mater Comp Sinica, 1999, 16(3):135~139(in Chinese) [7] 韩其睿,李嘉禄,李学明. 复合材料三维编织结构的单元体模型[J] 复合材料学报,1996,13(3):76~80 Han Qirui, Li Jialu, Li Xueming. Unit cell geometry of 3-D braided structure of composites [J] cta Mater Comp Sinica, 1996, 13(3):76~80(in Chinese) [8] 刘振国,陆 萌,麦汉超, 等. 三维四向编织复合材料弹性模量数值预报. 北京航空航天大学学报,2000, 26(2):182~185 Liu Zhenguo, Lu Meng, Mai Hanchao, et al. Numerical Prediction of moduli of 3-D and 4 step braided composites [J] Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2000, 26(2):182~185(in Chinese) [9] 李嘉禄,刘 谦. 三维编织复合材料中纤维束横截面形状的研究[J] 复合材料学报,2001,18(2):9~13 Li Jialu, Liu Qian. Study on fiber tows’ cross-section in 3-D braided composites [J] Acta Mater Comp Sinica, 2001, 18(2):9~13(in Chinese) [10] 吴德隆,沈怀荣. 纺织结构复合材料的力学性能[M] 长沙:国防科技大学出版社, 1998 Wu Delong, Shen Huairong. Mechanical behavior of textile structural composites. Changsha:National University of Defence Technology Press, 1998(in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2004-11-08
  • 网络出版日期:  2006-01-31

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