·计算材料学·
三维机织复合材料侧压性能有限元分析冯古雨’曹海建2钱坤卢雪峰盒
俞科静
（1江南大学纺织服装学院，生态纺织教育部重点实验室，无锡214122）
（2南通大学，纺织服装学院，南通226019）
文摘使用Pro/E5.0构建出一种三维角联锁机织复合材料细观结构模型，利用ANSYS分析侧压载荷下复合材料中纤维与树脂应力应变分布情况，预测复合材料在侧压载荷下的力学行为，并对比复合材料侧压性能。结果表明：复合材料侧压性能表现出各向异性，纬向侧压性能好于经向；复合材料中纤维承载更多的载荷作用，树脂发生更大的变形；轴向平行于侧压方向的纤维承受更大的载荷作用，轴向垂直于侧压方向的纤维承受较小的载荷作用。
关键词三维机织复合材料，侧压性能，有限元分析
中图分类号：TB3
D0I:10.3969/j.issn.10072330.2016.06.006
FiniteElementAnalysisonLateral CompressivePropertyof3DWovenComposite
FENGGuyu'
CAO Haijian'.2
QIANKun'
LUXuefeng'
YUKejing
(1 Key Laboratory of Eco-Textile of Ministry of Education,Jiangnan University, Wuxi 214122)
(2 College of textile and clothing,Nantong University,Nantong226019)
AbstractMapping software Pro/E 5.0 was used to build structure models of 3D angle-interlock composite in warp and weft directions. Finite element analysis software ANSYS was used to simulate the lateral compressive proper ties of the 3D composite in warp and weft directions. The mechanical behavior of the composite was predicted by inves-tigating the stress and strain distribution of fiber and resin under lateral compressive loads.In addition,the lateral com-pressive property between warp and weft directions was compared with each other. Results showed that the lateral com-pressive property of the3D composite is obviously anisotropic, behaving as the lateral compressive property in weft di-rection better than that in warp direction. Fiber made the major contribution for subjecting the load, while the resin made the major contribution for deformation.Fibers parallel to the lateral direction are subjected to larger load, while fi-bers perpendicular to the lateral direction are subjected to smaller load.
Key words 3D Woven composite, Lateral property,Finite element analysis
0引言
三维机织复合材料是一种以三维机织物作为增强体，环氧树脂作为基体的新型纤维增强复合材料(1-3]。相比于传统的二维机织复合材料及层合板结构，三维角联锁机织复合材料由一体成型的三维机
收稿日期：201603-07；修回日期：20160627
织物作为增强体，其特殊结构中弯曲的经纱上存在复合材料厚度方向上的分量，这种特殊的结构使三维机织复合材料拥有更强的整体性及层间剪切强度[4-6]。三维机织复合材料的出现增加了纤维增强复合材料的应用范围，在交通运输、航天航空、制造加工以及国
基金项目：国家自然科学基金（51302110）；江苏省产学研前略性联合研究项目（BY2014023-14、BY2014023-15）；中央高校基本科研业务费专项资金（JUSRP41501）；江苏高校优势学科建设工程资助项目
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：fengguyu890@163.com 通讯作者：曹海建，博士，副教授，主要从事轻量化复合材料的制备及应用。E-mail：caohaijan20010@163.com
30-万方数据
宇航材料工艺
http://www.yhclgy.com
2016年第6期