基于两尺度代表体元的含孔隙复合材料单层板弹性常数预测

论文类型：

期刊论文

第一作者：

任明法

通讯作者：

Ren, Mingfa(renmf@dlut.edu.cn)

合写作者：

常鑫

发表时间：

2016-01-21

发表刊物：

复合材料学报

收录刊物：

Scopus、CSCD、ISTIC、PKU、EI

文献类型：

J

卷号：

33

期号：

5

页面范围：

1111-1118

ISSN号：

1000-3851

关键字：

缺陷;孔隙;弹性常数;周期对称边界条件;细观尺度

摘要：

为预测含孔隙复合材料单层板的弹性常数，以单向纤维增强复合材料单层板为研究对象，首先，基于细观力学方法，提出了一种基于两尺度代表体元的含孔隙复合材料单层板弹性常数预测方法；然后，基于纤维排列和孔隙特征，建立了纤维-基体尺度的代表体元模型和含孔隙复合材料单层板的代表体元模型，并采用有限元方法求解弹性常数；接着，采用周期对称边界条件，在纤维-基体尺度先进行第1步等效，得到不含孔隙复合材料单层板的弹性常数；最后，在含孔隙复合材料单层板的代表体元模型上进行第2步等效，完成了含孔隙复合材料单层板弹性常数的预测。结果显示：应用该方法得到的计算结果与试验数据吻合较好；结合纤维、基体弹性常数及孔隙形态的模型，该方法可以反映各因素对复合材料单层板弹性常数的影响。