三维浅交弯联机织复合材料拉伸性能的有限元分析  

Finite Element Analysis on Tensile Property of 3D Curved Shallow-Crossing Linking Woven Composites

作　　者：卢雪峰[1] 冯古雨 曹海建[1,2] 王新月[1] 钱坤[1] 

机构地区：[1]生态纺织教育部重点实验室,江南大学纺织服装学院,江苏无锡214122 [2]南通大学纺织服装学院,江苏南通226019

出　　处：《材料科学与工程学报》2016年第6期988-991,894,共5页Journal of Materials Science and Engineering

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51302110);江苏省产学研前瞻性联合研究资助项目(BY2013015-31)

摘　　要：本文通过绘图软件PRO/E5.0构建了用于拉伸性能研究的三层浅交弯联机织复合材料的数字化结构模型。借助大型有限元分析软件ANSYS Workbench对复合材料在1mm的拉伸变形下复合材料、纤维增强体及树脂基体的拉伸应力、应变分布情况进行模拟、计算,并对1mm拉伸位移下复合材料的破坏行为和破坏机理进行分析。结果表明:复合材料承受拉伸载荷时,纤维增强体起主要承载作用,树脂基体起次要承载作用;平行于拉伸方向的纬纱比垂直于拉伸方向的经纱承受更大的载荷作用;1mm拉伸位移下,复合材料破坏行为主要为纤维拉伸变形、纤维与树脂间脱粘及树脂的破碎。A new numerical structural model was built to study the tensile properties of threedimensional curved shallow-crossing linking woven composites（3Dcomposites）,using mapping software Pro/Engineer.The distribution of stress strain on fibers,resin and 3Dcomposites,as well as the failure mode under tensile loads of 1mm displacement was simulated using finite element software ANSYS Workbench.The results show that the fiber-reinforcement plays a major part,and the resin a minor part in supporting the tensile loads;and the weft fibers,parallel to the direction of tensile loads,support more tensile loads,than the warp fibers.The main failure mode of the 3D composites under the tensile of 1mm displacement is tensile deformation of fibers,separation of fibers from resin and resin fracture.

关 键 词：有限元分析 三维机织复合材料 浅交弯联 拉伸载荷 破坏模式 

分 类 号：TB332[一般工业技术—材料科学与工程]