考虑纤维随机分布的复合材料热残余应力分析及其对横向力学性能的影响

编号 zgly0001530204

文献类型 期刊论文

文献题名 考虑纤维随机分布的复合材料热残余应力分析及其对横向力学性能的影响

作者 杨雷  刘新  高东岳  王阳  武湛君 

作者单位 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室航空航天学院  空间物理重点实验室 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2016年03期

年份 2016 

分类号 TB33 

关键词 纤维增强复合材料  热残余应力  代表性体积单元  纤维随机分布  横向力学性能  数值模拟 

文摘内容 建立了考虑纤维随机分布并包含界面的复合材料微观力学数值模型,模拟玻璃纤维/环氧复合材料固化过程中的热残余应力。通过与纤维周期性分布模型的计算结果进行对比,发现纤维分布形式会对复合材料的热残余应力产生重要影响,纤维随机分布情况下的最大热残余应力明显大于纤维周期性分布的情况下。研究了含热残余应力的复合材料在横向拉伸与压缩载荷下的损伤和破坏过程,结果表明:热残余应力的存在显著影响了复合材料的损伤起始位置和扩展路径,削弱了复合材料的横向拉伸和压缩强度。在横向拉伸载荷下,考虑热残余应力后,复合材料的强度有所下降,断裂应变显著降低;在横向压缩载荷下,考虑热残余应力后,复合材料的强度略有下降,但失效应变基本保持不变。由于热残余应力的影响,复合材料的横向拉伸和压缩强度分别下降了10.5%和5.2%。