机织复合材料损伤演化研究进展

摘要

机织复合材料内部交织的纱线使得其相较于铺层复合材料具有更好的整体性和抗分层性能,但也使得这类材料的失效机理更加复杂,给此类材料的损伤演化研究带来了极大的挑战.本文从机织复合材料的试验技术、损伤演化模型与仿真方面总结和评述了机织复合材料损伤演化研究的现状.在试验技术方面,着重总结了表征机织复合材料损伤演化的试验手段,主要包括基于应变、声发射技术、红外特征和CT技术的损伤表征.概要地评述了各方法的使用条件以及面临的问题和挑战.在损伤演化模型和仿真方法方面,以材料受到的载荷特征为主线,总结了机织复合材料在静态、疲劳以及冲击载荷作用下的典型研究方法.基于上述总结,提出了未来机织复合材料损伤演化研究的发展方向,包括多手段集成的损伤机理表征、损伤关联的宏细观基础力学性能测试、宏细观强度准则及强度设计、机器学习算法与有限元等方法相结合的仿真模型以及复杂条件下基于数字孪生概念和全寿命周期的使役性能研究等.