基于细观力学的大开孔层合板缝合补强力学性能计算的新方法

编号 zgly0001675620

文献类型 期刊论文

文献题名 基于细观力学的大开孔层合板缝合补强力学性能计算的新方法

作者 潘斌  张桂明  孙子恒  郭万涛  王继辉  肖雪瑞 

作者单位 武汉理工大学材料科学与工程学院  中国船舶重工集团公司第七二五研究所 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2019年06期

年份 2019 

分类号 TB33 

关键词 大开孔层合板  缝合补强  针脚损伤  单胞模型  纤维弯曲  有限元分析 

文摘内容 从细观力学的角度出发,考虑了面内纤维弯曲及富树脂缺陷,建立了大开孔层合板缝合补强孔边针脚损伤的单胞模型。建立了纤维弯曲函数,推导了纤维弯曲区域的纤维体积分数及纤维弯曲角度。基于复合材料力学分析方法,计算得出了单胞的材料弹性常数。研究表明:缝合导致单胞面内纤维最大弯曲角不超过20°,单层板纵向杨氏模量减小,横向杨氏模量、剪切模量及泊松比均增大,变化幅度均在-8%～20%之间;且对于大开孔层合板缝合补强而言,针距变化引起的材料性能变化相对边距大许多。由上述计算结果,建立了一种缝合补强大开孔层合板力学性能计算的新方法,同时引入针孔模拟针脚处的应力集中现象,结果表明:缝合会造成层合板面内力学性能降低,并且对面内的压缩性能影响大于对面内拉伸性能的影响。