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三维浅交弯联机织复合材料准静态冲击性能有限元模拟
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[cstr]
作者:
作者单位:

江南大学纺织服装学院ꎬ生态纺织教育部重点实验室

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通讯作者:

中图分类号:

ＴＢ３

基金项目:


Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｑｕａｓｉ￣Ｓｔａｔｉｃ Ｉｍｐａｃｔ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ３ＤＣｕｒｖｅｄ Ｓｈａｌｌｏｗ￣Ｃｒｏｓｓｉｎｇ Ｌｉｎｋｉｎｇ Ｗｏｖｅｎ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ
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    摘要:

    借助绘图软件ＰＲＯ/ Ｅ 构建出用于研究冲击性能的三层三维浅交弯联机织复合材料及冲头的结
    构模型ꎬ并利用有限元软件ＡＮＳＹＳ 对其力学性能进行模拟分析ꎮ 分别表征复合材料中纤维、树脂基体的应力
    应变分布情况ꎬ并预测复合材料的冲击破坏形式ꎮ 结果表明ꎬ在准静态冲击载荷的作用下ꎬ复合材料在冲头冲
    击的位置形成贯穿性损伤ꎻ纤维表现出较大的冲击应力ꎬ树脂基体表现出较大的冲击应变ꎻ冲击破坏模式主要
    为复合材料的变形引起的贯穿性破坏ꎬ包括纤维的断裂、树脂的破碎及纤维与树脂间的脱粘ꎮ

    Abstract:

    Ａ ｎｅｗ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｂｕｉｌｔ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｉｍｐａｃｔ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ￣ｌａｙｅｒ ｔｈｒｅｅ￣ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ
    ｃｕｒｖｅｄ ｓｈａｌｌｏｗ￣ｃｒｏｓｓｉｎｇ ｌｉｎｋｉｎｇ ｗｏｖｅｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ (３Ｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ)ꎬ ｕｓｉｎｇ ｍａｐｐｉｎｇ ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｐｒｏ/ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ. Ｍｅｃｈａｎｉ￣
    ｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ３Ｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅꎬｕｎｄｅｒ ｑｕａｓｉ￣ｓｔａｔｉｃ ｉｍｐａｃｔ ｌｏａｄｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｕｓｉｎｇ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｓｏｆｔｗａｒｅ ＡＮＳＹＳ
    ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ. Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒｅｓｓ ＆ ｓｔｒａｉｎ ｏｎ ｆｉｂｅｒｓ ａｎｄ ｒｅｓｉｎ ｍａｔｒｉｘ ｉｎ ３Ｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓꎬ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｍｏｄｅ
    ｏｆ ｔｈｅ ３Ｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓꎬｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ａｎｄ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｑｕａｓｉ￣ｓｔａｔｉｃ ｉｍｐａｃｔ
    ｌｏａｄｓꎬ ｔｒａｎｓｆｉｘｉｏｎ ｄａｍａｇｅ ｆｏｒｍｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｌａｃｅ ｗｈｅｒｅ ｔｈｅ ｐｕｎｃｈ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ３Ｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ.Ｔｈｅ ｆｉｂｅｒｓ ｕｎｄｅｒｔａｋｅ ｍｏｒｅ
    ｉｍｐａｃｔ ｌｏａｄｓ ａｎｄ ｓｈｏｗ ｌａｒｇｅｒ ｉｍｐａｃｔ ｓｔｒｅｓｓ.Ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ｍａｔｒｉｘ ｓｈｏｗ ｍａｊｏｒ ｉｍｐａｃｔ ｓｔｒａｉｎ.Ｔｒａｎｓｆｉｘｉｏｎ ｄａｍａｇｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ
    ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ３Ｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｉｍｐａｃｔ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｍｏｄｅꎬ ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｂｒｅａｋａｇｅ ｏｆ ｆｉｂｅｒｓꎬ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ
    ｒｅｓｉｎ ｍａｔｒｉｘ ａｎｄ ｄｅｂｏｎｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆｉｂｅｒｓ ａｎｄ ｒｅｓｉｎ ｍａｔｒｉｘ.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

冯古雨１ 曹海建１&#;２ 王新月１ 钱 坤１ 孙 洁.三维浅交弯联机织复合材料准静态冲击性能有限元模拟[J].宇航材料工艺,2016,46(3).

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