三维五向及全五向编织复合材料的三单胞结构模型

《三维五向及全五向编织复合材料的三单胞结构模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第45卷第2期2013年4月南京航空航JournalofNanjingUniversity天大学ofAeronautics报StrOnaUtlCSV01．45No．2Apr．2013三维五向及全五向编织复合材料的三单胞结构模型张超许希武严雪(南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，南京，210016)摘要：针对三维五向及全五向编织复合材料，基于四步法编织工艺携纱器的运动规律，研究了各单胞区域纱线的运动轨迹和空间走向，给出了材料内胞、面胞和角胞的纱线拓扑结构。通过给定一系列的位置节点和节点间线性插值函数的方

2、法来描述纱线空间轨迹。考虑纱线间的相互挤压状况，在假设编织纱和轴纱横截面形状分别为扁平椭圆形和正方形的基础上，系统建立了三维五向及全五向编织复合材料的三单胞参数化结构模型。给出了两种编织材料的纤维体积含量计算公式并进行了对比分析，明确了三维全五向编织复合材料的轴向性能优势。分析了三维五向编织材料的表面多胞结构及三维全五向编织材料的内胞截面图，并与实际试件结构进行对比，结果表明本文所建模型合理准确。关键词：三维五向；三维全五向；编织复合材料；三单胞；结构模型；参数化中图分类号：TB332文献标志码：A文章编号：100

3、5—2615(2013)02一0170—09ThreeUnit—Ce¨StructureModelsof3-DFive-DirectionalandFullFiVe。DirectionalBraidedCompositesZ危n卵gC矗no，X“Xi叫“，ya咒X“P(StateKeyLaboratoryofMechanicsandControlofMechanicalStructures，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，Chin

4、a)Abstract：Basedonthefou卜stepbraidingprocessandthemotionlawofyarncarriers，thespatialmove—menttracesofbraidingyarnsarestudiedfor3一Dfive—directionalandfullfive。directionalbraidedcompos—ites．Andthetopologygeomet“calmodelsfortheinterior，surfaceandcornerregionsofth

5、epreformareestablished．Thespatialyarnpathisfittedbyaseriesofpositionnodesandlinearinterpolationfunctionmethod．Consideringthesqueezingsituationbetweenyarnsandwiththeassumptionthatthecross-sec—tionofbraidingyarniselliptical，theaxialyarnandtheaxialstaticyarnaresq

6、uare，andtheparameter—izedthreeunit—cellstructuremodelsof3一Dfive—directionalandfullfive—directionalbraidedcompositesarefounded．Thef。rmulasof“berv01umefractionaregivenandtheaxialadvantagesof3一Dfullfive—di—rectionalbraidedcompositesareshownthroughacomparativeanal

7、ysis．Thesurfacemulti—cellstructuremodelof3一Dfive—directionalbraidedcompositesandthecross—sectionofinteriorunit—cellmodeloffullfive—directionalbraidedcompositesareanalyzedandcomparedwiththeactualspecimenstructure，whichverifiedtherationalityandeffectivenessofthe

8、structuremodels．Keywords：3一Dfive—direction；3一Dfullfive—direction；braidedcomposites；threeunit—ceU；structuremodel；parameterized三维编织复合材料纱束空间多向延伸并相互交织形成整体网状结构，从根本上克服了层合复合材料层间强度低、易分层的致命