一种考虑纤维编织损伤的复合材料结构强度分析方法技术

本发明专利技术提供了一种考虑纤维编织损伤的复合材料结构强度分析方法。在复合材料结构制备过程中，预制体编织工艺会使纤维因曲率过大而产生损伤，从而降低局部强度。本发明专利技术考虑了纤维编织损伤的影响，给出了纤维曲率半径对其强度的影响规律，在对复合材料结构进行有限元分析时，获取各单元曲率半径并以此计算各单元的实际强度，可以大大提高结构强度分析的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑纤维编织损伤的复合材料结构强度分析方法
本专利技术属于复合材料性能分析领域，具体涉及一种考虑纤维编织损伤的复合材料结构强度分析方法。
技术介绍
纤维增强复合材料具有高比强度、高比模量、优越的抗疲劳和耐环境等优点，在航空航天等领域有着广泛的应用。在作为承力结构时，在服役环境下不破坏，是复合材料结构的基本要求，因此进行准确地强度分析是复合材料结构设计过程必不可少的环节。目前在进行复合材料结构分析时，往往是先通过试验或理论计算获取材料的刚度和强度性能，然后对结构进行有限元计算。在复合材料中结构制备过程中，预制体编织工艺会使某些部位纤维因曲率过大而产生损伤，从而降低局部强度。然而目前在对复合材料结进行强度分析时，往往通过标准件力学试验或理论计算得到材料一般性的强度性能，在此基础上对结构进行有限元分析(如文献[王姣，王成华，杨阳，等.C/SiC复合材料轴套渐进损伤分析.强度与环境，2016，43(05)：30-37.]和[孙杰.编织复合材料结构与材料一体化优化设计.南京航空航天大学，2010.])，而未考虑纤维编织损伤，从而增加结构强度分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑纤维编织损伤的复合材料结构强度分析方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：对纤维束进行拉伸试验，得到纤维束初始拉伸强度S

【技术特征摘要】
1.一种考虑纤维编织损伤的复合材料结构强度分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：对纤维束进行拉伸试验，得到纤维束初始拉伸强度S0；
步骤2：分别测量经过曲率半径为r1、r2……rn的弯曲损伤后纤维束的拉伸强度S1、S2……Sn；
步骤3：根据步骤1和步骤2所得结果，计算曲率半径r1、r2……rn分别对应的损伤系数D1、D2……Dn，并绘制损伤系数D与曲率半径r的关系曲线；
步骤4：计算复合材料应力-应变响应和理论强度Sc；
步骤5：建立复合材料结构的有限元模型；
步骤6：遍历有限元模型中的每个单元，获取每个单元所在位置的曲率半径
步骤7：遍历有限元模型中的每个单元，结合损伤系数D与曲率半径r的关系曲线和理论强度Sc，计算每个单元的实际强度
步骤8：根据复合材料应力-应变响应和每个单元的实际强度对结构进行有限元计算，完成强度分析。


2.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张盛，宋迎东，高希光，孟维康，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32