导读:本文包含了二维二轴编织复合材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:二维叁轴编织复合材料,有限元方法,细观尺度,纤维束波动
二维二轴编织复合材料论文文献综述
刘鹏,郭亚洲,赵振强,邢军,张超[1]（2019）在《二维叁轴编织复合材料压缩失效行为的细观有限元模拟》一文中研究指出为研究典型二维叁轴编织复合材料(2DTBC)的压缩破坏机理,建立了细观有限元模拟方法体系。提出了反映编织复合材料真实几何特性的单胞模型建模策略,根据Murakami-Ohno损伤理论建立了各向异性损伤模型来模拟纤维束中的损伤起始和扩展行为,通过引入波动系数描述了纤维束的起伏状态,并采用内聚力单元来模拟界面分层。在此基础上,分析得到了二维叁轴编织复合材料在压缩载荷下的破坏过程,研究了压缩载荷下纤维束和界面层的损伤演化,探讨了纤维束波动对压缩性能的影响规律。通过与相关试验结果对比,该模型能够准确预测二维叁轴编织复合材料在面内压缩载荷下的力学响应和主要失效行为,以及自由边效应。细观失效过程分析结果表明,二维叁轴编织复合材料轴向压缩的破坏是由轴向纤维束的纤维压缩失效主导的;横向压缩破坏则是由偏轴纤维束的纤维压缩失效引起的。(本文来源于《航空学报》期刊2019年07期）
柳治辉,任毅如,蒋宏勇[2]（2018）在《二维叁轴编织复合材料弹道冲击宏-细-微尺度损伤分析》一文中研究指出为了预测二维叁轴编织复合材料的弹道冲击特性,本文建立了一个基于有限元法的多尺度仿真框架。在所建立的有限元模型中,考虑了微观单胞模型、细观中尺度模型、宏观模型,用于确定纤维束的有效参数以及模拟二维叁轴编织结构的弹道冲击失效行为。在中尺度模型中,分别采用3D-Hashin失效准则和改进的Mises强度准则来预测纤维和基体的损伤初始,基于断裂能的刚度折减方案来模拟纤维束和基体的渐进损伤过程,采用叁角牵引力分离定律来模拟各尺度模型的界面脱胶和分层损伤。基于最大应力准则和指数型损伤演化建立了宏观模型。细观单胞模型预测的材料工程弹性参数与Chamis公式计算进行对比,验证有限元预测的合理性。中尺度模型根据实验进行验证,分别使用1/4模型,1/2模型,1层模型,2层模型和3层模型来预测二维叁轴编织结构的中尺度损伤机制。此外,模拟了二维叁轴编织结构宏观弹道冲击损伤行为,并与实验进行了比较。结果表明所提出的多尺度建模方法对二维叁轴编织复合结构的弹道冲击分析和设计的可行性。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）》期刊2018-11-23）
张松俊[3]（2018）在《基于多尺度模型的二维叁轴编织复合材料的损伤破坏机理研究》一文中研究指出相比于传统的层合板复合材料,编织类复合材料具有更高的损伤容限和更好的吸能特性,广泛应用在车辆、运动装备以及航空航天领域。本文所研究的二维叁轴编织复合材料就是其中一种比较常用的编织类复合材料。然而,其自身内部各向异性、非均质的结构往往会在外载荷的作用下,呈现出多种复杂的失效模式,比如纤维的扭曲断裂、基体的开裂以及界面的脱粘现象等,并且不同的失效模式之间还存在着相互的耦合。目前,利用传统的单一尺度模型还不能准确捕捉到上述的失效行为。因此建立多尺度的有限元渐进损伤模型,研究其损伤失效机理,对编织类复合材料的安全、高效的使用具有十分重要的理论意义和工程应用价值。本文基于连续损伤力学(CDM),在纤维/基体尺度和纤维束编织结构尺度上分别建立微观和细观渐进损伤模型,以此来研究二维叁轴编织复合材料在拉伸和压缩载荷下损伤的起始和演化过程。首先,建立纤维呈六面体分布的纤维束微观单胞模型,用最大应变准则和Stassi准则分别来判定纤维和基体的初始损伤。结合基于断裂能的渐进损伤演化准则,分析不同的外载荷作用下的单胞的损伤形态,得到纤维束的刚度、强度等力学参数,并且与已有的理论公式计算的结果进行对比。结果表明,利用所建的渐进损伤模型得到的纤维束的力学参数与使用理论公式计算的结果接近。然后,将所获得的纤维束力学参数导入到材料的细观模型中,构建高度保真的二维叁轴编织复合材料的有限元渐进损伤模型。其中,基体采用与微观单胞内基体相同的失效准则和刚度折减方案;纤维束的初始损伤利用3D Hashin准则来表征,其渐进损伤过程同样是利用基于断裂能的刚度折减方案来模拟;纤维束和基体之间的界面损伤则采用二次名义应力失效准则和B-K模式的损伤演化准则。最后,通过分别施加轴向和横向的拉压载荷来研究二维叁轴编织复合材料的渐进损伤过程,明确其具体的损伤模式。除此之外,还分析了纤维束与基体之间界面的性能和模型的尺寸对材料力学性能的影响。结果发现,经数值模拟研究得到的材料拉伸和压缩的应力应变曲线和损伤形态与实验数据拟合度较好。此外还发现界面的性能对材料拉伸力学性能有着微弱的影响。不同的单胞模型尺寸对材料横向的力学性能影响较大,而对材料轴向的力学性能影响较弱。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-04-20）
施丽,阳玉球,阎建华[4]（2018）在《二维二轴单向编织铺层复合材料拉伸性能的研究》一文中研究指出提出了一种新型的二维二轴单向编织结构,研究了编织角和纤维体积分数的变化对该种结构复合材料拉伸性能的影响,并结合编织结构的特点分析了试样在拉伸破坏过程中的裂纹扩展模式。结果表明,上述编织复合材料的拉伸强度随纤维体积分数的增加而增加,但编织角的小幅度变化对拉伸性能影响较小。受编织结构的影响,试样内部在拉伸载荷作用下形成了两种分布规律的裂缝,层内裂缝沿样品厚度方向延伸,相邻铺层内的裂缝没有构成连续的扩展;层间裂缝沿着层与层的接触面延伸,表现为层间分层效应。二维二轴单向编织铺层复合材料内部裂缝的扩展模式综合表现为由上下铺层逐层向中心铺层扩展。本文的研究结果对于该类结构材料的设计与应用具有一定的指导意义。(本文来源于《玻璃钢/复合材料》期刊2018年03期）
张超[5]（2017）在《二维叁轴编织复合材料渐进损伤行为的细观有限元模拟研究》一文中研究指出编织复合材料由于具有较好的面内宏观准各向同性力学特性,优异的抗裂纹扩展性能,以及与复合材料层合板相比更好的耐冲击性能而被广泛应用于航空结构。然而,其复杂的几何结构和较大的单胞尺寸所产生的非均匀变形,导致其损伤及破坏行为极为复杂,并与编织结构的几何参数呈现显着的相关性。细观单胞模型通过明确的模拟材料的各组分(纤维束、基体和界面)及其几何特性,能够很好的模拟编织复合材料的渐进失效行为,并阐述材料在不同加载情况下的失效机理。目前,基于细观有限元单胞模型的方法研究编织复合材料的静态破坏行为已取得了相当的成果,然而具体的建模方法、模型的校正思路和可预测能力仍不太明确。本报告将基于前期对二维叁轴编织复合材料的研究工作,从几何建模、边界条件的定义、材料模型的选择和参数的校正等方面,探讨细观有限元模型的建模方法和思路。基于所发展的细观有限元模拟体系,我们准确的模拟了二维叁轴编织复合材料在静态和动态载荷下的损伤行为和破坏机制,包括材料损伤起始与演变过程,以及试样表面的应变分布特征和边界效应所导致的失效行为;同时,通过对二维叁轴编织复合材料渐进损伤行为、边界效应及尺寸效应等特殊力学行为的深入讨论,重点阐述模型边界条件和剪切变形对试样宏观力学行为的影响。本报告一方面结合实验和数值仿真模拟研究分析了二维叁轴编织复合材料的渐进损伤行为,另一方面通过数值研究对编织复合材料的细观有限元建模提出指导性意见。(本文来源于《第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场41-45》期刊2017-10-21）
张志翱,严鹏[6]（2017）在《二维二轴编织复合材料冲击破坏的多尺度模拟》一文中研究指出采用分区多尺度模型,模拟二维二轴编织复合材料板的冲击破坏行为。受冲击靶板的损伤破坏主要发生在直接受到冲击的较小区域内,该区域内的应力应变梯度很大,不适合进行均匀化处理;而在该区域以外,靶板的应力应变梯度较小,均匀化近似是可行的。因而可将靶板划分为两个区域来进行模拟:在靶板直接受冲击而出现明显损伤的区域,采用细观尺度单胞模型进行计算以确保精度;在远离直接冲击的区域,则采用宏观均匀化模型计算,以减小计算规模。同时,细观单胞模型还为宏观模型提供等效刚度和强度等材料性能参数。数值结果表明,与全尺寸细观模型相比,采用多尺度方法模拟冲击问题,可以在保证计算精度的前提下节约计算成本。(本文来源于《第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场36-40》期刊2017-10-21）
张志翱,严鹏[7]（2017）在《二维二轴编织复合材料冲击破坏的多尺度模拟》一文中研究指出本文采用分区多尺度模型,模拟了二维二轴编织复合材料板的冲击破坏行为。在靶板受冲击过程中,材料的损伤与破坏主要发生在受到冲击的较小区域内,这个区域内的应力应变梯度很大,不适合进行均匀化处理,而在远离直接受冲击的区域,应力应变梯度较小,可以进行均匀化近似。因此,进行数值模拟时,可将靶板划分为两个区域,分别采用不同尺度的模型:在材料直接受冲击而出现明显损伤的区域,采用细观尺度单胞模型进行计算;在远离冲击的区域,则采用宏观均匀化模型计算,以减小计算规模。细观模型考虑纤维束编织物、基体以及界面的力学性能对冲击变形和破坏的影响。同时,细观单胞模型还为宏观模型提供等效刚度和强度等材料性能参数。数值结果表明,与全尺寸细观模型相比,采用多尺度建模方法模拟冲击问题,可以在保证计算精度的前提下节约计算成本。(本文来源于《中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集（A）》期刊2017-08-13）
柯常宜[8]（2017）在《二维二轴编织复合材料细观几何模型及拉伸模量研究》一文中研究指出为了更加合理有效地运用二维二轴编织铺层复合材料,需要模拟计算二维二轴编织铺层复合材料的各项具体拉伸性能指标,为此本文通过分析编织复合材料的细观结构特征,建立一套工程实用的二维二轴编织铺层复合材料单层和多层的细观几何结构模型和等效力学模型,并提出一套多层编织铺层复合材料拉伸模量的数值计算方法。最后结合拉伸断裂图像和拉伸实验数据分析复合材料拉伸断裂机理,通过研究二维二轴编织铺层复合材料拉伸断裂性质与结构的关系,总结出编织复合材料的拉伸断裂规律,进而更好地应用于实际生产。本课题研究借鉴前人对复合材料研究的理论基础。考虑到纤维屈曲是其模量损失的根本原因,结合实际编织复合材料的纱束横截面形态和屈曲起伏结构,还有编织工艺和固化工艺影响因素。提出模量损失等效观点,并建立二维二轴2×2编织结构组织单胞模型,纤维纱束起伏屈曲细观几何模型和相对应的等效力学模型。根据假设模型给出具体的数值计算方法。实验数据表明:由本文提出的屈曲损失模型和等效力学模型计算得出的有效模量数值高于目前文献计算精度,并且操作更简单。对于编织复合材料面内拉伸模量,参照分析前人的相关处理方法,本课题结合实际编织复合材料面内几何特征,考虑到实际的生产使用条件,假设等效编织复合材料为斜交对称铺层复合材料,应用其相关理论和方法,进行合理地面内正轴-偏轴转换,最终处理得到编织复合材料面内偏轴方向的有效拉伸模量数值。关于多层编织铺层复合材料,观察多层铺层间的几何结构,根据实际结构建立多弹簧并联模型,并根据力学模型推导出具体拉伸模量的数值计算方法,该方法简单易操作。最终实验数据结果表明:在拉伸模量数值变化趋势上计算值与实验值一致。具体数值结果上也吻合很好,表明假设模型的合理性和计算方法的有效性。对于编织铺层复合材料拉伸断裂机理,本课题结合实际拉伸数据和具体拉伸试样断裂破坏方式。分析阶段性拉伸断裂过程复合材料试样内部结构的变化,针对非常规破坏方式,结合具体试样给出了分析,对拉伸断裂破坏的一般性方式给出了较为客观的阐述,并分析了相关断裂破坏机理,为后续二维编织复合材料的拉伸断裂研究提供一定的理论依据。本课题主要采用理论分析法对二维编织复合材料进行拉伸模量研究,更多地考虑二维编织复合材料的生产条件和使用条件,建立的细观几何模型和等效力学模型更贴近实际情况。最终导出的计算方法建立起了二维编织复合材料宏观拉伸模量和细观结构与基础参数之间的桥梁关系,对实际二维编织复合材料的设计生产具有重要意义。(本文来源于《东华大学》期刊2017-01-06）
徐倩[9]（2017）在《二维二轴编织铺层复合材料压缩性能研究》一文中研究指出编织铺层复合材料,国外学者大多称其为Over-braiding composites materials,它的应用领域越来越广泛,研究它的力学性能是目前国内外学者面临的主要问题之一。而且压缩性能作为力学性能中较难测定的难题之一,也是我们研究的重点方向。本课题主要是对编织铺层复合材料的压缩性能进行探讨,目的是得推导出一套表征或者能够在一定程度上定量描述其压缩时的弹性性能的计算方法,并对其压缩破坏模式作简要分析。首先,在立体式二维编织机上编织,设计编织所用芯模的尺寸,编织不同层数的编织铺层复合材料,在MTS 647 Hydraulic Wedge Grip仪器上进行压缩试验,测试不同编织层数的试样,得到编织铺层复合材料的压缩数据。其次,通过在体式显微镜下,观测编织铺层复合材料纱线走向,考虑纱线在交织处屈曲起伏,纤维轴向模量会有部分损失,提出纤维轴向模量损失系数ξ。通过测量编织复合材料中的基本参数,结合复合材料细观结构、弹性力学、迭层理论和多层等效弹性力学模型,利用推导出一套比较简单而实用的二维两轴编织铺层复合材料平均压缩模量的计算方法。最后,分析讨论多层碳纤维/环氧树脂编织铺层复合材料的压缩性能。主要考虑不同层数下不同编织角度的编织铺层复合材料平均压缩模量的变化规律及编织铺层复合材料的压缩破坏模式。结论分析表明:一、提出了一套较为精确地计算2×2结构编织铺层复合材料单层和多层的压缩弹性性能的方法,结果表明,该套计算方法与实测结果非常接近,是可行的。该套计算方法比较简单,适合于工程应用,比如复合材料制备过程中的性能评价,复合材料制备工艺的控制与改进,复合材料产品的设计等。二、对于编织铺层复合材料的进行压缩试验后可知:(1)在纤维体积分数基本保持一致的情况下,同一块板内,若编织角有差异,则编织角影响复合材料的压缩性能。编织角大的平均压缩模量小。随着层数增加,厚度增大,编织铺层复合材料的平均压缩模量呈下降趋势。(2)材料在未压缩破坏前,应力-应变曲线呈线性状态,在压缩初始阶段呈现弹性变形,随着应变的增加,应力迅速上升到最高值,达到最高值,下降相对于来说比较缓慢。(3)编织铺层复合材料压缩破坏过程,最主要的破坏形式是分层现象,这种破坏时分层现象的程度是介于单向布铺层复合材料和叁维编织复合材料之间的。在同一试验条件下,随层数增加,层数多的编织铺层复合材料的破坏程度比层数少的严重些。在同一层中,编织角小的内侧破坏比编织角大的外侧厉害些。裂纹与加载方向呈一定角度,裂纹扩展未超过有效压缩长度。(本文来源于《东华大学》期刊2017-01-06）
张超[10]（2016）在《二维叁轴编织复合材料的边界效应和尺寸效应研究》一文中研究指出二维叁轴编织复合材料由于具有较好的面内宏观准各向同性力学特性,优异的抗裂纹扩展性能,以及与复合材料层合板相比更好的耐冲击性能而被广泛应用于航空结构,特别是发动机机匣结构的制造。然而,二维叁轴编织复合材料复杂的几何结构和较大的单胞尺寸所产生的非均匀变形,以及边界效应导致的过早失效,导致现有的复合材料标准测试方法无法准确的表征其力学性能,尤其是横向拉伸性能。为了进一步的揭示边界效应的形成机制及其所产生的尺寸效应,该研究结合实验和数值仿真,针对单层二维叁轴编织复合材料试样,采用数字图像相关技术和细观有限元模拟阐述了横向拉伸加载条件下边界效应的形成过程并对其全局应力分布情况进行了分析;通过对不同宽度试样的测试,详细的分析了边界效应对有效弹性性能和拉伸强度的影响机制,并采用统计模型进行了量化分析。该研究明确了实验测试数据与解析数据存在差异的原因,为理解编织复合材料的破坏行为与发展准确的计算模型提供了重要的理论支持。(本文来源于《第十九届全国复合材料学术会议摘要集》期刊2016-10-14）
二维二轴编织复合材料论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了预测二维叁轴编织复合材料的弹道冲击特性,本文建立了一个基于有限元法的多尺度仿真框架。在所建立的有限元模型中,考虑了微观单胞模型、细观中尺度模型、宏观模型,用于确定纤维束的有效参数以及模拟二维叁轴编织结构的弹道冲击失效行为。在中尺度模型中,分别采用3D-Hashin失效准则和改进的Mises强度准则来预测纤维和基体的损伤初始,基于断裂能的刚度折减方案来模拟纤维束和基体的渐进损伤过程,采用叁角牵引力分离定律来模拟各尺度模型的界面脱胶和分层损伤。基于最大应力准则和指数型损伤演化建立了宏观模型。细观单胞模型预测的材料工程弹性参数与Chamis公式计算进行对比,验证有限元预测的合理性。中尺度模型根据实验进行验证,分别使用1/4模型,1/2模型,1层模型,2层模型和3层模型来预测二维叁轴编织结构的中尺度损伤机制。此外,模拟了二维叁轴编织结构宏观弹道冲击损伤行为,并与实验进行了比较。结果表明所提出的多尺度建模方法对二维叁轴编织复合结构的弹道冲击分析和设计的可行性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
二维二轴编织复合材料论文参考文献
[1].刘鹏,郭亚洲,赵振强,邢军,张超.二维叁轴编织复合材料压缩失效行为的细观有限元模拟[J].航空学报.2019
[2].柳治辉,任毅如,蒋宏勇.二维叁轴编织复合材料弹道冲击宏-细-微尺度损伤分析[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）.2018
[3].张松俊.基于多尺度模型的二维叁轴编织复合材料的损伤破坏机理研究[D].湖南大学.2018
[4].施丽,阳玉球,阎建华.二维二轴单向编织铺层复合材料拉伸性能的研究[J].玻璃钢/复合材料.2018
[5].张超.二维叁轴编织复合材料渐进损伤行为的细观有限元模拟研究[C].第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场41-45.2017
[6].张志翱,严鹏.二维二轴编织复合材料冲击破坏的多尺度模拟[C].第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场36-40.2017
[7].张志翱,严鹏.二维二轴编织复合材料冲击破坏的多尺度模拟[C].中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集（A）.2017
[8].柯常宜.二维二轴编织复合材料细观几何模型及拉伸模量研究[D].东华大学.2017
[9].徐倩.二维二轴编织铺层复合材料压缩性能研究[D].东华大学.2017
[10].张超.二维叁轴编织复合材料的边界效应和尺寸效应研究[C].第十九届全国复合材料学术会议摘要集.2016
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