考虑纤维束扭曲的三维四向编织复合材料刚度和强度分析

摘要

三维四向编织复合材料在编织过程中纤维束与纤维束的相互挤压使纤维束表面纤维发生扭曲。基于编织结构特点，把纤维束表面划分成六个区域。在每个区域中建立局部坐标系，利用随机函数理论表征纤维束表面不同区域的力学性能。结合有限元方法分析纤维束表面的纤维扭曲对三维四向编织复合材料有效性能的影响。同时利用Murakami-Ohno损伤理论和基于编织复合材料组分材料断裂能的损伤演化模型对三维四向编织复合材料进行单向拉伸数值模拟。最后得到三维四向编织复合材料单向拉伸强度随纤维束扭曲角的变化。