一种复合材料Tsai模量的计算方法技术

本公开是关于一种复合材料Tsai模量的计算方法。该方法包括：基于复合材料的纵向拉伸模量与铺层角、归一化刚度系数之间的预设对应关系，根据纵向拉伸模量范围来确定复合材料试样的铺层角和归一化刚度系数；根据确定出的铺层角按照正负铺层角进行复合材料的试样制备；对制备好的试样进行拉伸试验测定，得到试样在拉伸载荷作用下的纵向应变，并根据纵向应变和试样的宽度确定试样的面内纵向刚度；根据试样的面内纵向刚度和试样的厚度确定复合材料的归一化刚度；基于复合材料的归一化刚度和归一化刚度系数确定复合材料的Tsai模量。通过复合材料Tsai模量的计算方法，本公开能够解决原始方法误差大的问题，可简化传统的复合材料层压结构刚度分析方法。结构刚度分析方法。结构刚度分析方法。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料Tsai模量的计算方法


[0001]本公开涉及飞机复合材料结构设计与分析
，尤其涉及一种复合材料Tsai模量的计算方法。

技术介绍

[0002]Tsai模量是2014年由美国斯坦福大学教授、美国国家工程院院士、“复合材料之父”Stephen W.Tsai提出的表征复合材料整体刚度性能的新的弹性常数，即复合材料弹性矩阵的迹(Trace＝Q
11
+Q
22
+2Q
66
)，2020年，为了纪念该弹性常数的发现，同时为了表彰Stephen W.Tsai在复合材料领域的历史贡献，国际上正式将该弹性常数命名为“Tsai
’
s Modulus”，即Tsai模量。
[0003]依据Stephen W.Tsai的原始理论，仅需要通过0
°
铺层的单向板纵向拉伸试验即可近似得出某种材料的Tsai模量，具体方法为，通过某材料0
°
铺层的单向板纵向拉伸试验获得该材料纵向拉伸模量E1，然后即可以通过以下方法近似计算出该材料的Tsai模量：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料Tsai模量的计算方法，其特征在于，该方法包括：基于复合材料的纵向拉伸模量与铺层角、归一化刚度系数之间的预设对应关系，根据所述纵向拉伸模量范围来确定复合材料试样的铺层角和归一化刚度系数，其中，所述复合材料为碳纤维复合材料；根据确定出的所述铺层角按照正负铺层角进行复合材料的试样制备；对制备好的所述试样进行拉伸试验测定，得到所述试样在拉伸载荷作用下的纵向应变，并根据所述纵向应变和所述试样的宽度确定试样的面内纵向刚度；根据所述试样的面内纵向刚度和所述试样的厚度确定复合材料的归一化刚度；基于所述复合材料的归一化刚度和归一化刚度系数确定所述复合材料的Tsai模量。2.根据权利要求1所述复合材料Tsai模量的计算方法，其特征在于，所述试样为矩形平板拉伸试样或螺旋缠绕圆管试样。3.根据权利要求1所述复合材料Tsai模量的计算方法，其特征在于，所述预设对应关系中的所述铺层角和所述归一化刚度系数通过多个已知的复合材料弹性常数统计得到。4.根据权利要求3所述复合材料Tsai模量的计算方法，其特征在于，所述预设对应关系中的所述铺层角和所述归一化刚度系数通过多个已知的复合材料弹性常数统计得到的步骤包括：统计每种已知复合材料的纵向拉伸模量、横向拉伸模量、面内泊松比、面内剪切模量，并根据经典层压板理论计算每种复合材料的弹性矩阵系数。5.根据权利要求4所述复合材料Tsai模量的计算方法，其特征在于，所述预设对应关系中的所述铺层角和所述归一化刚度系数通过多个已知的复合材料弹性常数统计得到的步骤包括：根据每种所述复合材料的弹性矩阵系数计算出每种已知复合材料的Tsai模量。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾利勇，张晨，胡志勇，高怡宁，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：