·计算材料学·
三维浅交弯联机织复合材料弯曲性能的有限元分析
冯古雨
曹海建2钱坤
（1生态纺织教育部重点实验室，江南大学纺织服装学院，无锡214122）
(2南通大学纺织服装学院，南通226019）
文摘借助Pro/Engineer绘图软件，建立三维浅交弯联机织复合材料及弯曲压头的结构模型，进行声曲性能研究。借助ANSYSWorkbench有限元软件，探究复合材料在5mm弯曲位移载荷作用下纤维、树脂和复合材料的应力、应变分布，并对复合材料的破坏模式进行预测。结果表明：三维浅交弯联机织复合材料在弯曲载荷的作用下，试样与上、下压头接触处最容易发生弯函破坏；三维浅交弯联机织复合材料在承载李曲载荷时，增强体纤维起到主要承载作用，树脂基体起次要承载作用：在5mm的弯曲载荷作用下，复合材料的破坏模式主要是树脂的破碎。
关键词有限元分析，三维机织复合材料，浅交弯联，弯曲载荷中图分类号：TB33
DOI:10.3969/j.issn.10072330.2015.06.005
FiniteElementAnalysisof3DCurvedShallow-CrossingLinking
Woven Composites on Bending Property
CAO Haijian',2
QIANKun'
FENGGuyu'
(1Key Laboratory of Eco-Textile of Ministry of Education,Jiangnan university,Wuxi214122)
(2 Cllege of textile and clothing, Nantong university, Nantong226019)
AbstractA new structural model was built to study the bending propcrtics of three-dimensional curved shallow-crossing linking woven composites (3D composites) using mapping software Pro/Engincer. The distribution of stress& strain on fibers,resin and 3D composites, as well as the failure mode, was discussed and predicted, respectively under bending loads of 5 mm displacement using finite element software ANSYS workbench. The results show that un-der the bending loads the most easily damaging parts of the 3D composites occurred on the point-surface contacts, where the samples contacted with the up and down pressure heads,the main loads were supported by reinforced fibers and the minor loads are supported by matrix resin. The main failure mode of the 3D composites is resin fracture under bending loads of 5 mm displacement.
Key wordsFinite element analysis,3D woven composites,Curved shallow-crossing linking, Bending loads
0引言
三维浅交弯联机织复合材料是一种新型三维纤维增强复合材料，三维浅交弯联机织物预制体由6层伸直的纬纱，呈现届曲状态的经纱组成[1-2)。届曲的经纱不仅将同一个平面的纬纱连接在一起，而且贯穿
收稿日期：20150709
纵向纬纱，使织物在厚度方向上相较于二维织物表现出更强的力学性能[3-3]。对于复合材料来说，三维浅交弯联机织复合材料在层间结合性上好于层合板结构，表现出更强的剪切强度，并且具有耐冲击、不易分层等优点，在建筑、交通、国防、航天航空等领域具有
基金项目：国家自然科学基金（51302110）；江苏省产学研前瞻性联合研究项目（BY2013015-31）
作者简介：冯古雨，1992年出生，硕士研究生，主要从事纺织复合材料的制备及性能研究。E-mail：fengguya890@163.com 通讯作者：曹海建，1979年出生，博士，副教授，主要从事轻量化复合材料的制备及应用。E-mail;caohaijian20010@163.com
- 22 万方数据
宇航材料工艺
http://www.yhclgy.com
2015年第6期