三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测方法技术

本发明专利技术公开了一种三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测方法。该方法包括以下步骤：圆形编织应力转换矩阵求解；三维五向圆形编织复合材料的最小研究单元划分；内部单胞等效刚度矩阵求解；上表面单胞等效刚度矩阵求解；下表面单胞等效刚度矩阵求解；三单胞等效刚度矩阵求解；单胞力学性能参数求解；单胞力学性能数值分析。该方法通过推导出任意纱线所在局部坐标系和整体坐标系之间的应力转换矩阵，分别推导出内部、上表面和下表面三种单胞的等效刚度矩阵，根据体积平均法推导出整个圆形编织复合材料所有纱线的总体刚度矩阵，通过对总体刚度矩阵求逆，预测编织参数对三维五向圆形横向编织复合材料力学特性的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于横向编织复合材料，具体而言，涉及一种三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测方法。

技术介绍

1、随着编织技术的成熟和生产成本的降低，三维编织复合材料的应用领域越来越广泛，三维编织复合材料纤维体积、编织角度和纤维体积含量等物理特性，对材料微观结构、力学性能和乃至材料应用至关重要。目前，对于圆形编织物理特性的研究工作主要集中在圆状管方面，对于圆形横向编织的研究较少，然而圆形横向编织复合材料在法兰盘、轴端盖等零件上具有非常好的应用价值。

2、为了得到复合材料的力学性能参数，据此预测不同编织参数复合材料的力学性能，本专利技术提出了一种三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测方法，为圆形横向编织复合材料力学性能的研究和应用提供理论支撑。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测方法，其特征在于，所述步骤S1中，圆形编织应力转换矩阵求解方式为：

3.根据权利要求1所述三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测方法，其特征在于，所述步骤S2中，对内部单胞进行细分，分为四种运动规律不同的A、B、C和D四个子区域，子区域沿着径向编织方向，向外不断周期性延伸；

4.根据权利要求1所述三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测方法，其特征在于，所述步骤S3中，内部单胞等效刚度矩...

【技术特征摘要】

1.一种三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测方法，其特征在于，所述步骤s1中，圆形编织应力转换矩阵求解方式为：

3.根据权利要求1所述三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测方法，其特征在于，所述步骤s2中，对内部单胞进行细分，分为四种运动规律不同的a、b、c和d四个子区域，子区域沿着径向编织方向，向外不断周期性延伸；

4.根据权利要求1所述三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测方法，其特征在于，所述步骤s3中，内部单胞等效刚度矩阵求解方式为：

5.根据权利要求1所述三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测方法，其特征在于，所述步骤s4中，基于上表面单胞中纤维角度关系，可得上表面单胞中纱线上的θ5轴与θ-r-z三个坐标轴的夹角计算公式为：

6.根据权利要求1所述三...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫亮，
申请(专利权)人：宝鸡文理学院，
类型：发明
国别省市：