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题名纤维缠绕复合材料损伤演化多尺度表征方法构建
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作者
寇光杰
何坤成
蔡辉
张小宁
刘梦庆
杨正伟
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机构
火箭军工程大学导弹工程学院
火箭军工程大学核工程学院
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1324-1336,共13页
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基金
军队高层次人才创新工程(2022GCCRC-004)
国家自然科学基金(52375558,52075541)
陕西省科技创新团队(2022TD-62)。
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文摘
针对复合材料多尺度表征中以细观到宏观力学性能预测为主的问题,发展了包含细观到宏观结构力学性能预测和宏观到细观组分损伤演化表征的纤维缠绕复合材料损伤演化多尺度表征方法。通过确定纤维缠绕复合材料组分本构及力学参数,完成基于细观RFDRVE(Random fiber distributions representative volume element)的单向复合材料力学参数预测,进而实现了纤维缠绕复合材料NOL环的宏观力学性能预测。而后,通过分析NOL环宏观破坏情况,将损伤区域应变加载至RFDRVE,得到NOL环的细观损伤演化情况,并结合扫描电镜观测了细观损伤演化形貌。结果表明,不同缠绕张力下NOL环细观到宏观预测拉伸强度与平均试验拉伸强度的最大误差仅5.08%,且宏观到细观损伤分析能够表征NOL环细观组分上出现的纤维断裂、基体断裂和纤维-基体界面破坏。纤维缠绕复合材料损伤演化多尺度表征方法能实现细观到宏观结构力学性能预测和宏观到细观组分损伤演化表征。
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关键词
纤维缠绕复合材料
多尺度
力学性能预测
损伤演化表征
代表性体积元
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Keywords
Fiber-wound composites
Multiscale
Prediction of mechanical properties
Characterization of damage evolution
Representative volume element
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
TB301
[一般工业技术—材料科学与工程]
TB302.3
[一般工业技术—材料科学与工程]
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