三维纺织复合材料的弹性分析
应用非协调多变量有限元法和均匀化理论,本文提出了三维纺织复合材料力学分析的新方法.由于常规的以位移为基本变量的协调有限元具有内在的一些缺陷,而非协调元和杂交元显示了优越的性能,这可以从悬臂梁端部受载以及厚壁中空圆球受内压等典型算例的数值结果得到考证.本文发展了非协调位移元和杂交应力元,其中非协调元能通过分片检验条件,杂交元的构造基于相容性条件,并满足最佳参数匹配条件,模拟了三维纺织复合材料的力学行为.与三维编织复合材料力学性能的实验值比较,本文考虑的五种方法中(等参数位移元、非协调位移元、杂交应力元、等应变模型、加权平均模型),对于单向复合材料试样,五种模型的预报值误差都相当小,然而对于编织试样,有不同的情形.当没有轴向纱时,等参数位移元、加权平均模型和杂交应力元三种模型的预报结果比等应变模型和非协调位移元的更接近于实验值,而且,杂交应力元模型预报值的误差范围较稳定;当有轴向纱时,杂交应力元法仍然给出较好的结果.所以,总的来说,对于大多编织复合材料,与实验结果相比,杂交应力元模型能给出较满意和稳定的数值结果.
编织复合材料 力学性能 多变量有限元法 弹性分析
孙慧玉
南京航空航天大学航空宇航学院,江苏南京,210016
国内会议
深圳
中文
625-630
2007-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）