典型编织结构复合材料强度性能的预测

       以Tsai-Wu强度准则为基础，将三维编织复合材料看作横观各向同性材料，从而对Tsai-Wu强度准则的各阶强度张量系数进行简化，提出了一种计算三维编织复合材料拉伸强度的理论方法。计算了不同编织角和纤维体积分数下，三维四向和正交三向编织复合材料的拉伸强度，并探讨了编织角和纤维体积分数对编织复合材料强度性能的影响，计算结果与实验结果符合较好。

       编织复合材料，包括三维四向、正交三向、2.5D等典型编织复合材料，克服了层板复合材料分层、开裂敏感和损伤扩展快、垂直结构方向强度低，抗冲击损伤性能差的缺点，广泛地应用于航空航天、汽车等高科技领域。随着编织复合材料工程应用的增多，编织复合材料的破坏分析与强度理论更是引起了学术与工程界广泛关注，产生了为数众多的复合材料强度理论。

       对于编织复合材料力学性能的研究，目前主要集中研究弹性性能，对其强度的研究仍处于探索阶段。基本上是沿用层板复合材料的强度准则，并假定在平面应力状态加以考虑，卢子兴等‘51将材料的基体和纤维束分别加以考虑，基体作为各向同性材料，采用Mises破坏准则判别基体的破坏情况；纤维束作为横观各向同性材料，采用Ho ffman强度理论进行判别。卢等的工作是基于工程观点而提出了一种经验性强度失效判据。左惟炜等‘6]用二阶Ts ai- Wu强度准则计算了三维编织复合材料矩形截面梁的强度。

       本研究基于二阶Tsai-Wu强度准则，在前人工作的基础上计算了三维四向和正交三向复合材料的强度随编织角和纤维体积分数的变化规律。

资料下载：   典型编织结构复合材料强度性能的预测.pdf