【摘 要】
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层联机织复合材料克服了层间强度低、剪切强度差、易分层等缺陷,具有结构的多样性、形态的可设计性、性能的综合性、以及良好的成型性而受到了广泛的重视。但是鉴于其生产成
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层联机织复合材料克服了层间强度低、剪切强度差、易分层等缺陷,具有结构的多样性、形态的可设计性、性能的综合性、以及良好的成型性而受到了广泛的重视。但是鉴于其生产成本较高,生产效率较低的特点,对构件提前设计验证至关重要。计算机辅助工程CAE(Computer Aided Engineering)技术已广泛应用于航空、航天、机械、土木结构等领域,已成为工程和产品结构分析中必不可少的数值计算工具。但是将CAE技术应用在结构复杂的层联机织复合材料构件上,首先要解决层联机织复合材料的精确建模,如异型构件建模等问题。本文对比分析了不同纱线截面(圆形截面、跑道形截面、双凸透镜形截面、椭圆截面)的角联锁结构的细观几何关系。在分析细观结构的基础上,建立了筒状立体机织物细观几何模型。针对任意两椭圆公切线切点无法求解的问题,基于椭圆对称性原理和二分法求解思想,编写了迭代算法求解任意两椭圆内公切线程序。基于ABAQUS有限元软件,运用有限元法预测纤维束微元的弹性常数,并与桥联模型预测结果进行对比分析。在分析纤维排列规律基础上,使用PYTHON编程语言在ABAQUS上进行二次开发,编写了浸胶纤维束建模插件和纤维束微元的弹性常数预测插件。本课题在显微镜观察的基础上,假设纬纱为椭圆形截面,经纱为矩形截面,建立层联机织物细观几何模型,推导了纤维体积分数公式.编写了层联机织复合材料结构自动建模插件。
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