【摘 要】
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织物复合材料沿厚度方向纤维束分布不均匀,当层数较少时,采用工程常数得到的弯曲刚度与试验值偏差较大.为提高弯曲刚度预报精度,采用凸透镜状截面假设和周期性三次贝塞尔函数
【机 构】
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哈尔滨工业大学 航天学院,哈尔滨,150080
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织物复合材料沿厚度方向纤维束分布不均匀,当层数较少时,采用工程常数得到的弯曲刚度与试验值偏差较大.为提高弯曲刚度预报精度,采用凸透镜状截面假设和周期性三次贝塞尔函数描述纤维束几何模型,建立了一种可直接计算织物复合材料弯曲刚度的单胞有限元模型.根据弯曲与扭曲情况下的周期性位移边界条件,结合六面体体素网格划分方法,给出了非均匀分布周期性位移边界条件的约束方程,并基于 ABAQUS平台实现了约束方程的逐点施加.开展了拉伸、四点弯曲及悬臂薄板弯曲试验.结果表明:所建立的单胞有限元模型可准确预报织物复合材料的弯曲刚度;对于悬臂薄板弯曲构型预测,相比采用工程常数得到的结果,采用本文预报的弯曲刚度作为输入条件时,分析结果与试验吻合更好.
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