三維編織復(fù)合材料的熱粘彈性能研究.pdf

1、隨著樹脂基三維編織復(fù)合材料在長時和變溫環(huán)境中的廣泛應(yīng)用，對其熱粘彈性能的研究變得非常重要。本文針對三維編織復(fù)合材料的熱粘彈性能主要做了以下工作：
　　首先，將三維編織復(fù)合材料劃分為三細(xì)胞結(jié)構(gòu)，將編織紗線劃分為周期性的代表體積單元，建立了三維編織復(fù)合材料的多尺度力學(xué)模型。并在多尺度力學(xué)模型中引入了適用于有限元分析的周期性邊界條件。
　　其次，基于多尺度有限元模型，通過樹脂基體的粘彈性參數(shù)和纖維的彈性常數(shù)，導(dǎo)出紗線的三維粘彈性本

2、構(gòu)關(guān)系。然后根據(jù)紗線的粘彈性本構(gòu)關(guān)系和基體的粘彈性參數(shù)導(dǎo)出內(nèi)胞的三維粘彈性本構(gòu)關(guān)系。將數(shù)值預(yù)測的結(jié)果與粘彈性實驗進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，預(yù)測結(jié)果與實驗值相符得很好。本文還分析了編織角和纖維體積含量對三維編織復(fù)合材料粘彈性響應(yīng)的影響。
　　再次，通過三維編織復(fù)合材料在不同溫度下的松弛模量，得到了三維編織復(fù)合材料的時溫等效關(guān)系。引入等效熱膨脹系數(shù)假設(shè)，導(dǎo)出了三維編織復(fù)合材料的熱粘彈性本構(gòu)關(guān)系。并且研究了三維編織復(fù)合材料在不同恒溫和不同變

3、溫歷史下的熱粘彈性變形特性。
　　最后，研究了三維編織復(fù)合材料在交變應(yīng)力載荷作用下的粘彈性應(yīng)變響應(yīng)。根據(jù)三維編織復(fù)合材料的蠕變?nèi)崃客茖?dǎo)出復(fù)柔量，并討論了復(fù)柔量與角頻率的關(guān)系?；谌S編織復(fù)合材料的時溫等效關(guān)系和等效熱膨脹系數(shù)假設(shè)，導(dǎo)出三維編織復(fù)合材料在熱和交變應(yīng)力載荷作用下的穩(wěn)定應(yīng)變響應(yīng)。通過與有限元分析結(jié)果的比較可得，本文導(dǎo)出的三維編織復(fù)合材料動態(tài)熱粘彈性響應(yīng)與有限元分析的結(jié)果非常吻合。本文還討論了編織角和纖維體積含量對三維編織