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基于细观结构的径向轴纱三维五向圆形编织复合材料的刚度预测
被引量：
2
1
作者
陈波
张昇雨
+1 位作者
杨兴林
张俊苗
《现代纺织技术》
北大核心
2024年第2期83-95,共13页
在细观尺度下,根据1种径向轴纱的三维五向圆形编织纱线的空间结构,考虑纱线相互挤压后的截面形状,通过引入圆形单胞的周期性边界条件,建立了包含上、下表面子单胞以及内部单胞的三维五向圆形编织复合材料单胞模型。基于该单胞模型,采用...
在细观尺度下,根据1种径向轴纱的三维五向圆形编织纱线的空间结构,考虑纱线相互挤压后的截面形状,通过引入圆形单胞的周期性边界条件,建立了包含上、下表面子单胞以及内部单胞的三维五向圆形编织复合材料单胞模型。基于该单胞模型,采用刚度体积平均法,建立了三维五向圆形编织复合材料的刚度预测模型,对花节长度分别为0.6、0.7、0.8 mm的三维五向圆形编织复合材料进行刚度预测,并与复合材料力学刚度理论计算方法所得结果进行了对比。结果表明:3种花节的纤维体积分数分别为24.94%、23.33%、22.04%,纤维体积分数、编织角与花节长度呈负相关;单胞模型的弹性模量预测结果分别为16.42、15.63、14.83 GPa,理论计算结果分别为16.96、16.25、15.34 GPa,纵向刚度与花节长度负相关;单胞几何模型考虑了复合材料成型后纱线的相互挤压,使得单胞模型中的纤维体积含量略小于理论计算方法,造成理论计算结果略大于单胞预测结果。研究结果能够有效提高三维五向圆形编织复合材料刚度预测精度,扩展了细观单胞法的应用领域,为今后三维五向圆形编织复合材料的应用提供必要的理论依据。
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关键词
三
维五向编织
圆形编织
三单胞法
刚度体积平均
法
复合材料
刚度预测
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职称材料
题名
基于细观结构的径向轴纱三维五向圆形编织复合材料的刚度预测
被引量：
2
1
作者
陈波
张昇雨
杨兴林
张俊苗
机构
江苏科技大学能源与动力学院
出处
《现代纺织技术》
北大核心
2024年第2期83-95,共13页
基金
江苏科技大学博士科研启动基金项目(1142931905)。
文摘
在细观尺度下,根据1种径向轴纱的三维五向圆形编织纱线的空间结构,考虑纱线相互挤压后的截面形状,通过引入圆形单胞的周期性边界条件,建立了包含上、下表面子单胞以及内部单胞的三维五向圆形编织复合材料单胞模型。基于该单胞模型,采用刚度体积平均法,建立了三维五向圆形编织复合材料的刚度预测模型,对花节长度分别为0.6、0.7、0.8 mm的三维五向圆形编织复合材料进行刚度预测,并与复合材料力学刚度理论计算方法所得结果进行了对比。结果表明:3种花节的纤维体积分数分别为24.94%、23.33%、22.04%,纤维体积分数、编织角与花节长度呈负相关;单胞模型的弹性模量预测结果分别为16.42、15.63、14.83 GPa,理论计算结果分别为16.96、16.25、15.34 GPa,纵向刚度与花节长度负相关;单胞几何模型考虑了复合材料成型后纱线的相互挤压,使得单胞模型中的纤维体积含量略小于理论计算方法,造成理论计算结果略大于单胞预测结果。研究结果能够有效提高三维五向圆形编织复合材料刚度预测精度,扩展了细观单胞法的应用领域,为今后三维五向圆形编织复合材料的应用提供必要的理论依据。
关键词
三
维五向编织
圆形编织
三单胞法
刚度体积平均
法
复合材料
刚度预测
Keywords
3D five-directional weaving
circular weaving
three-cell method
stiffness volume average method
composite materials
stiffness prediction
分类号
TS101.2 [轻工技术与工程—纺织工程]
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职称材料
题名
作者
出处
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被引量
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1
基于细观结构的径向轴纱三维五向圆形编织复合材料的刚度预测
陈波
张昇雨
杨兴林
张俊苗
《现代纺织技术》
北大核心
2024
2
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职称材料
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