基于 ESAComp 3.0的三轴向经编针织复合材料拉伸性能计算
经编织物增强复合材料的拉伸性能研究
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图４ 经平组织垫纱运动图与线圈结构图
．３ ２ ．２ ． ３编链＋ 经平组织
乎 立 伸 方向 纵向
线圈承载纱股数
２２ ０ ７
织物密度
李 ０ ２
复合材科承载纱段数
６ ２９
电 服链＋ ３ 针衬纬
【 关键词］ 玻纤纱线； 经编针织物增强复合材料； 拉伸强度； 弹性模量； 线圈结构 ［ 中图分类号 』 Ｔ ｓ ｌ ｏ Ｚ ． ４
应用于复合材料增强体的纺织结构一般包 括机织物、 针织物、 三维编织物及非织造布等。 其 中针织物又分为纬编针织物和经编针织物两种。 经编针织物具有尺寸较稳定和延伸率较小等特 点， 是一种比较理想的复合材料用增强体。其编 织技术、 设备及复合材料的加工与性能在先进的 工业国家竞相开展研究， 其产品也广泛应用于军 事、 航天、 汽车、 船舶、 建筑等多个领域。 目 前， 绝大部分经编复合材料的研究都是以 轴向经编织物作为增强体的。 对力学性能起主要 作用的是衬垫的各轴向纱线， 而经编织物的地组 织只是起到固定轴向纱线的作用。 对于非轴向经 编针织物作为增强体的复合材料研究还很少， 这 是因为高性能纤维纱线如玻纤等纱线的模量较 高， 不易弯曲成圈， 编织性能较差， 从而影响到增 强织物的制备。 经编针织物增强复合材料的拉伸力学性能 与增强体纤维的种类、 增强织物的组织结构及参 数、 复合成型工艺等诸多因素有关。本文以玻璃 纤维经编针织物增强复合材料为研究对象， 主要 从增强织物的组织结构来研究非轴向经编针织 物增强复合材料的拉伸力学性能。
２ ． ． ３ ２ 织物线圈结构对复合材料拉伸性能的影响 经编针织物的线圈结构呈复杂的三维形态，
三维编织T300环氧复合材料的弯曲性能及破坏机理
第29卷 第5期2009年10月航 空 材 料 学 报J OURNAL OF A ERONAUT ICAL MAT ER I A LSV o l 29,N o 5 O c t ober 2009三维编织T300/环氧复合材料的弯曲性能及破坏机理李典森1,2, 卢子兴1, 李嘉禄3, 陈 利3(1.北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100083;2.清华大学航天航空学院,北京100084;3.天津工业大学复合材料研究所,天津300160)摘要:针对不同编织角、不同纤维体积含量、不同编织结构的三维编织T 300/环氧复合材料进行了三点弯曲试验,获得了这些编织复合材料的主要弯曲力学性能,分析了不同编织工艺参数对材料弯曲力学性能的影响。
对试件断口进行了宏观及扫描电镜观察,从宏、细观角度研究了材料的变形及其破坏机理。
结果表明,三维编织T300/环氧复合材料具有良好的弯曲力学性能,弯曲载荷-挠度曲线呈现明显的线性特征;编织角、纤维体积含量及编织结构对复合材料的弯曲性能有较大影响;三维编织复合材料的弯曲破坏机理与编织工艺参数有关。
关键词:三维编织;复合材料;弯曲性能;破坏机理中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1005 5053(2009)05 0082 06收稿日期:2007 09 20;修订日期:2009 04 25基金项目:航空科学基金(04B51045);北京市教育委员会共建项目建设计划(XK 100060522);中国博士后科学基金资助项目(20090450408)作者简介:李典森(1978 ),男,博士后,主要从事复合材料的制备工艺及力学性能研究,(E ma il )li diansen @mai.l t si nghua .ed u .cn 。
三维编织复合材料是近年来发展的一种新型结构复合材料,它从根本上克服了传统层合复合材料易分层、抗层间剪切性能低等致命弱点,为复合材料应用于主承力结构件提供了深远而广阔的应用前景。
双罗纹衬纬纬编针织物增强复合材料的拉伸性能
与传统复合材料相 比，针织物增强复合材料面 内力学 性能 （如 刚度和 强 度 ）通 常较 低 ¨ Ｊ。但 针 织 物增强复合材料具有以下优势 ：生产率较高 ，制 造 成本 低 ；良好 的能量 吸收性 能 和抗 冲击 性 能 ；较 高 的可延 伸性 和 良好 的成 形 性 ，能 够适 应 复 杂 的形 状 和轮廓 。另 外 ，现在 的针 织 技术 已能 成 功 地 编 织 高 性能纤维 ，包括玻璃纤维 、碳纤维 、超 高分子量聚 乙 烯等 Ｊ。因此 ，针织物增强 复合材料 的市 场 占有 率逐年提高 ，且增长较快。目前 ，对纬编针织物增强 复 合材料 研究 较多 的结 构主要 包括 ：纬 编 基本 结 构 、 三 维成形 结 构 、间 隔织 物 和 双 轴 向织 物 。纬 编 基 本 结 构 中主要研 究 纬 平针 、罗 纹结 构 、双 罗 纹结 构 、罗 纹空气层结构等 Ｊ。有关力学性能 的研究 主要集 中在拉伸 、弯曲、压缩和冲击等性能上【１１－１３］。本文采 用 玻璃纤 维纱 线 作 为 原 料 ，在 电脑 横 机 上 织 制 三 种 双 罗纹衬 纬 纬编 针 织 物增 强 结 构 ，采 用 手 糊 成 型 工 艺制备了复合材料板材 ，对复合材料试样 的拉伸性 能 进行 了测试 与 分 析 ，以期 对 纬编 衬 纬 复 合 材 料 的 设 计与应 用提 供依 据 。
图 ３ ３＃织物 编织图
Ｆｉｇ．３ Ｔｈｒｅａｄ ｐｍｈ ｎ￣ ｉｏｎ ｏｆ ｆａｂｒｉｃ Ｎｏ．３
表 １ 织物结构参数
Ｔａ ｂ ｌｅ １ Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｐａｒａｍｅｔｅ￣ ｏｆ ｔｈｅ ｗｅｆｔ ｋｎｉｔ￣ｄ ｆａｂｒ ｉｃｓ
碳纤维衬纬纬编针织物增强复合材料的拉伸性能
纱线种类
碳纤维复丝
线密度 / ｔｅｘ
６５.８０
拉伸强度 / ＭＰａ
１１５６.０７
拉伸弹性模 / ＭＰａ
１.４８
破坏载荷 / Ｎ
４３.３５
断裂伸长 / ％
１.０６
表 ２ １ Ｋ 碳纤维复丝结节性能 Ｔａｂｌｅ ２ １ Ｋ ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ ｃｉｒｃｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
纱线种类
碳纤维复丝
结节强度 / ＭＰａ
１８８.７１
拉伸弹性模 / ＭＰａ
０.９９
破坏载荷 / Ｎ
７.０８
断裂伸长 / ％
０.５５
碳纤维的拉伸强度是碳纤维复丝在伸直状态 下ꎬ对其进行拉伸试验所得ꎻ结节强度是指碳纤维复 丝 在 编 织 过 程 中 相 互 穿 套 勾 结 而 产 生 的 力[１４ꎬ１５] ꎮ 在测试纤维结节强度时ꎬ将碳纤维相互穿套ꎬ模拟复
丝成圈状态ꎮ 结节强度的大小表示了纤维的脆性及 编织的难易程度ꎮ 由表 １、表 ２ 可以观察得出ꎬ碳纤 维复丝的拉伸强度是结节强度的 ６ 倍ꎬ可见碳纤维 复丝的脆性较大ꎬ成圈的碳纤维织物强度明显下降ꎮ 因此在编织过程中ꎬ要调整合适的上机参数ꎮ
１ 碳纤维性能测试
采用 １ Ｋ 碳纤维ꎬ依据 ＧＢ / Ｔ ３３６２—２００５« 碳纤
维复丝拉伸性能测试方法» ꎬ用三思 ＵＴＭ５１０５ 电子
万能试验机ꎬ测试了碳纤维复丝的拉伸强度及结节
强度ꎮ 具体实验数据见表 １ 和表 ２ꎮ
表 １ １ Ｋ 碳纤维复丝拉伸性能及参数 Ｔａｂｌｅ １ Ｔｅｎｓｉｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ １ Ｋ ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ
收稿日期: ２０１８￣０８￣０７ 基金项目: 河北科技大学五大平台开放基金 (２０１４ＰＴ０３) 作者简介: 梁佳玉 (１９９２￣) ꎬ 女ꎬ 硕士研究生ꎬ 研究方向为碳纤维针织物增强复合材料的开发ꎮ 通信作者: 秦志刚 (１９６２￣) ꎬ 男ꎬ 博士ꎬ 教授ꎬ 主要从事纺织新产品研发与开发、 纺织复合材料的结构与性能方面的研究ꎬ ｚｈｉｇａｎｇ＿
T300Al、M40JAl复合丝拉伸试验研究
文拟合出尺度参数与应变率的关系
对于Ｔ３００／ＡＩ复合丝：
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．一、０．０６３４
卢：８．０１％＝１．０４ｆ等等ｌ（Ｇ砌）
Ｌ ＩＵｌ３／
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Ｌｎ［（１－０９西＋Ｅｌ￡】 图９．Ｗｅｉｂｕｌｌ坐标下Ｍ４０ＭＡＩ的试验结果
拿
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图１０ 应变率对统计参数的影响
对于Ｍ４０Ｊ，Ａｌ复合丝
ｆｌ＝９．９８蚪．呵篙］０”ｍ）
ＯｅｐＬ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ．ＵＳＴＣ，Ｈｃｆｅｉ，Ａｎｈｕｉ，２３００２７）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｔｅｓｔｓ ｆｏｒ Ｔ３００，Ａ１ ａｎｄ Ｍ４０Ｊ，Ａｌ ｃｏａｔｅｄ ｆｉｂｅｒｓ
ｂｕｎｄｌｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｐａｐｅｒ，ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｓｔｒｅｓｓ ｓｔｒａｉｎ ｃｕｒｖｅｓ
关键词（Ｔ３０叫复合丝，Ｍ４０心复合丝ｊ动态力学行为，统计模型
１前言
－ 对于束丝纤维而言，为了保证其免受热和机械损伤，一般采用先制成预制丝，然后再
生产复合材料的工艺过程ｉ１—２】。预制丝作为复合材料制备的第一步，其性能对复合材料
的最终性能有很大的影响，对复合丝力学性能的科学测试与表征对于研究复合工艺与复合
４结论
１ ＣｆｆＡｌ复合材料是一种应变率相关材料，随着应变率的提高，材料的拉伸强度、失 稳应变以及残余强度均相应提高，具有明显的应变率强化效应与动态韧性现象。
２本文在复合丝束模型的基础上建立起来的一维统计本构方程较好地描述了ＣｆｆＡｌ复 合材料在不同应变率下的应力应变关系，是可靠的。
【１］１巫迎春．苏肇健，
、● ，●Ｊ
帕
多轴向经编复合材料等效力学性能预测方法研究
多轴向经编复合材料等效力学性能预测方法研究多轴向经编织物又称经编针织无皱褶织物(Warp-knitted non-crimp fabric,NCF)是由一组或多组在各自方向平行排列的单向丝束通过厚度方向的经编线圈捆绑在一起形成的纺织物(Textile)。
NCF复合材料相比传统单向预浸带复合材料,具有预成形成本低、层间性能高的优点,使其在制造几何形式复杂、厚度较大的复合材料零件时更加具有吸引力。
在航空领域中,NCF复合材料作为一种新兴材料,对其力学性能和分析方法的研究受到了广泛关注。
然而,NCF复合材料的力学性能既受材料组分的影响,又与针织工艺有关,这增加了这类复合材料力学分析中建模和计算的难度。
在工程研究中需要一种建模简单、计算效率高的分析方法用于评定NCF复合材料的力学性能。
为此,本文从NCF复合材料的制造工艺出发,在NCF复合材料细观几何结构特征、有效层力学性能获取策略、复合材料三维应力计算方法、有效层刚度和强度预测模型及具体工程应用五个方面,开展了NCF复合材料等效力学性能的预测方法研究,以用于NCF复合材料的工程分析之中,主要研究内容和结果如下:(1)NCF复合材料细观结构的综合研究NCF复合材料细观结构特征是预测等效力学性能的主要输入因素之一,而现有文献对NCF的内部几何结构特征认识并不统一。
为此,首先明确了NCF在纺织结构成型学中所属范畴,接着研究了NCF的制造工艺特征及NCF复合材料的多尺度材料特征,指出了根据织物制造过程中横向引纬工艺的差别,可将NCF分为开结构和连续铺层结构两种形式。
开结构NCF复合材料中纤维束弯曲发生在面外,形成沟槽形富树脂区;连续铺层NCF复合材料中纤维束弯曲发生在面内,会出现沟槽和长菱形富树脂区。
(2)NCF复合材料有效层力学性能获取策略研究预测NCF复合材料等效力学性能需确定NCF复合材料有效层的具体形式。
基于此目的,首先分析了NCF复合材料整体针织层和纤维方向层的特点,确定了将一个纤维方向层作为一个“有效层”,从而构成NCF复合材料的“等效单层”假设。
基于编织结构的针刺复合材料拉伸性能预测
2021年第4期复合材料科学与工程111 DO1：10.19936/ki.2096-8000.20210428.017基于编织结构的针刺复合材料拉伸性能预测付金毅，孙向春(北京航天长征飞行器研究所，北京100076)摘要：基于针刺石英/石英复合材料的细观结构，建立了考虑编织结构的单胞模型；引入周期性边界条件以及体素单元(Voxel)网格，建立单胞的有限元分析模型；假设针刺复合材料的非线性力学行为主要由基体产生，将针刺过程对复合材料力学性能的影响等效为复合材料基体性能的改变，使用J2塑性模型对基体性能进行修正；采用最大主应力准则、Mises应力准则以及Tsai-Wu失效准则作为各组分材料的失效判据，并将纤维束的失效模式进行区分，根据主损伤模式对相应方向的刚度性能进行折减，模拟了针刺石英/石英复合材料在单轴拉伸载荷下的渐进损伤过程。
得到的仿真结果与试验曲线较为吻合，并且利用修正的基体本构模型，较好地表现了针刺复合材料的非线性特征。
在完成以上工作的基础上，分析了经线纬线所成角度对复合材料拉伸性能的影响，可为后续针刺复合材料的力学性能设计提供一定的理论依据。
关键词：针刺复合材料；二维编织；渐进损伤；细观力学；拉伸性能；J2塑性模型中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：2096-8000(2021)04-0111-081前言针刺复合材料通过将石英编织布和网胎交替铺层，接力针刺,用特制的针(棱边上带倒钩)将网胎中的纤维引入铺层方向。
这些纤维可以将相邻铺层进行连接,使编织层与网胎层相互缠结，形成面内和层间都具有一定强度的复合材料。
与传统的三维编织复合材料相比，针刺复合材料具有良好的层间性能,而且工艺更为简单,可以廉价地生产各类异型结构部件，在航空、航天领域得到了广泛的应用［1］o 目前，国内外学者针对针刺复合材料力学性能预测进行了很多研究，主要采用了实验研究、细观力 学、有限元分析等方法。
但是，由于针刺复合材料细观结构复杂，各单元层铺层结构、刺针的多样性和工艺的复杂性等都是影响材料性能的重要因素［2］，导致针刺复合材料的模型建立存在很多的问题。
三维多轴向经编碳
三维多轴向经编碳/环氧复合材料高温氧化压缩性能研究党明光中国直升机设计研究所 结构设计部 天津 300300摘 要 三维多轴向经编复合材料是一种力学性能十分优异的复合材料，由于不含纤维束褶皱，其力学性能比传统材料要优异，特点是纤维纱线平行铺设，竖直方向被纱线捆绑。
相对于传统的编织技术，三维多轴向经编避免了纤维之间的相互挤压而造成的力学性能削弱，且竖直方向上的捆绑纱可以增强厚度方向上的损伤容限。
本文针对三维多轴向经编复合材料的高温氧化压缩性能和破坏机理进行了深入研究，分析了高温氧化的温度和时间对复合材料压缩性能的影响，并借助宏微观照片，探究了其失效的具体机理。
关键词 三维多轴向经编复合材料；高温氧化压缩；失效机理Research on High-Temperature Oxidation Compressive Properties of Three-Dimensional Multi-axial Warp-KnittedCarbon/Epoxy Composite MaterialDang Ming-guangChina Helicopter Research and Development Institute, Structural Design Department, Tianjin 300300, ChinaAbstract Three-dimensional multi-axial warp-knitted composite material is a kind of composite material with excellentmechanical properties. It does not contain fiber bundles wrinkle and has superior mechanical properties to traditional material,it is characterized by fiber yarns laid in parallel and bundled yarns in the vertical direction. Compared with the traditionalweaving technique, three-dimensional multi-axial warp knitting avoids the weakening of the mechanical properties caused bythe mutual squeezing between the fibers, and the bundled yarns in the vertical direction can enhance the damage tolerance inthe thickness direction. In this article, the high-temperature oxidation compressive properties and failure mechanism of three-dimensional multi-axial warp-knitted composite material are deeply studied. The influence of the temperature and time ofhigh-temperature oxidation on the compressive properties of the composite material is studied, and the failure mechanism isexplored by means of macro and micro photograph.Key words three-dimensional multi-axial warp-knitted composite material; high-temperature oxidation compression;failure mechanism引言现代材料科学技术发展神速，而其中复合材料技术发展研究愈加广泛和深入。
机织针织复合织物与多层双轴向纬编织物拉伸性能对比
机织针织复合织物与多层双轴向纬编织物拉伸性能对比徐艳华;袁新林【摘要】为给机织针织复合(CWK)织物的应用提供参考,选用玻璃纤维作经纱、纬纱,高强涤纶作针织纱分别编织机织针织复合织物和多层双轴向纬编(MBWK)织物,测试2种织物的横、纵向拉伸性能,分析比较拉伸负荷和位移特征曲线.结果表明:2种织物的轴向拉伸性能有较好的相似性；轴向拉伸时,在伸长较小的状态下,先由轴向的纬纱或经纱承担较高的拉伸负荷,直至纬纱或经纱拉断,然后再由织物中的针织结构体,在伸长较大的状态下,承担较低的拉伸负荷,直至针织结构体拉断.经纱和纬纱以交织形式衬入针织结构中,使得CWK织物轴向的拉伸强度稍低于MBWK织物,但起到一定的预牵伸作用,可使针织纱对经纱和纬纱捆绑效果更好.%To provide a reference for the application of the co-woven-knitted (CWK) fabric, the CWK fabric and multi-layered biaxial weft knitted (MBWK) fabric are produced with the same yarns and loop length, using glass filaments as inserted yarns and high tenacity polyester as stitch yarn. Tensile tests are carried out in the wale and course directions of the two fabrics, and their stress-strain curves are compared. The results revealed that axial tensile properties of the two fabrics have good similarity, inserted yarns bear high load in low elongation to failure, and then, the knitted structure commits the low load in high elongation until it damages. Interwoven between warp and weft yarns leads to large buckling of them, the strength of the CWK fabric is lower than that of the MBWK fabric, but the interwoven makes knitting yarn in a state of pre-draft, so that the knitting yarn has the role of better bundled on warp and weft.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2012(033)006【总页数】5页(P30-34)【关键词】机织针织复合织物;交织;多层双轴向纬编织物;拉伸性能;强度;伸长率【作者】徐艳华;袁新林【作者单位】常熟理工学院,江苏常熟215500;常熟理工学院,江苏常熟215500【正文语种】中文【中图分类】TS181.8;TS186.2双轴向纬编织物是在纬编地组织中衬入经纱和纬纱而形成。
机织针织复合结构增强复合材料的拉伸性能
作者简介: 徐艳华( 1973 ) , 女, 山东郓城人, 副教授, 博士研究 生, 研究 方向为针 织新结构 及其复合材 料性能. E m ail: x yh@ mail . dhu. edu. cn
第1期
徐艳华, 等: 机织针织复合结构增强复合材料的拉伸性能
43
在受到外力作用时, 线圈可以变形, 纱线可以滑移, 表现出较大的延伸性和较高的弹性, 适型性好, 但 结构稳定性较差. 如果将两种结构结合起来, 将会 克服单一结构的缺陷, 同时融合两种结构的特点, 形成一类机织针织复合结构( 简称 CWK 结构) , 以 满足某些领域对织物性能的特殊要求, 如复合材料 增强等. 目前, 关于这类机织针织复合结构的研究 报道较少. 文献[ 1] 研究了在针织圆纬机上编织的 机织针织复合结构. 文献[ 2 3] 研究了在针织横机上 编织的机织针织复合结构, 同时对用金属丝与 P ET 纤维共混纱编织的该种针织机织复合结 构增强材 料的电磁屏蔽性能进行了研究. 文献[ 4] 研究了在 经过改造的横机上编织的机织针织复合结构. 本文 通过实验的方法, 对文献[ 4] 所述的机织针织复合 结构增强复合材料在不同方向的拉伸性 能进行分 析与比较, 以期为该新型机织针织复合结构增强复 合材料的应用提供依据.
初始段cwk织物增强复合材料表现为较高的弹性模量这是由于在拉伸的初始阶段应变和载荷都小在拉伸方向有屈曲的增强纤维开始伸直增强纤维与树脂基体之间结合良好树脂基体起到了很好的传递载荷和保护纤维不受损伤的作用共同承担较小的载荷表现为较高的弹性模量
第 37 卷 第 1 期 2011 年 2 月
东华大学学报( 自然科学版)
2
2. 1
实验结果与分析
拉伸曲线特征分析 根据万能试验机记录 的复合材料试 样的负荷
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摘
要
多轴 向经编织物是 由玻璃粗纱通 过一定规律铺层 ， 由经编针织纱沿纵 向缝 编而成 的多层织物 。本 文研 究
的多 轴 向 经 编 针 织 物 由 ４个 系 统 的纱 线 组 成 ， 即０ 。 纱、 ± ４ ５ 。 纱及 经编 纱。本文 为简化分 析 ， 复 合 材 料 拉 伸 性 能 计
２ 玻 璃 纤 维 性 能 测 试
首先测试 了玻璃纱 的力学性能， 经编针织物使
用无 碱无 捻玻 璃 纱 ， 单 纤直 径约 为 １ ４ ｔ ｘ ｍ， 纤 维 密度
为２ ． ５ ３ ｇ ／ ｃ ｍ 。玻 璃纱 细度 为 ２ ４ ０ ０ ｔ ｅ ｘ 。基 于 Ｇ Ｂ ／ Ｔ
７ ６ ９ ０ ． ３— ２ ０ ０ １ 标 准进 行拉伸 试验 ， 试 验仪 器 为 Ｙ Ｇ（ Ｂ） ０ ２ ６ Ｈ 一２ ５ ０电子 织 物 强 力 仪， 夹 持距 离 ５ ０ ０ ｒ ｌ ｎ ｍ， 拉伸 速 度 ２ ０ ０ ｍｍ ／ ｍ ｉ ｎ ， 试验
ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ａ ｘ ｉ ａ ｌ ｗ ａ ｒ ｐ— ｋ ｎ ｉ ｔ ｔ ｅ ｄ ｆ ａ ｂ ｒ ｉ ｃ ｉ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｓ ｙ ａ ｎ， ｒ ｉ ． ｅ ． ０。 ， ±４ ５ 。ｙ ａ ｎ ｒ ａ ｎ ｄ ｗ ａ ｐ— ｒ ｋ ｎ ｉ ｔ ｔ ｅ ｄ ｙ ａ ｎ， ｒ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｈ ｏ ｌ ｄ ｓ ｔ ｈ ｅ
算时将经 编纱 的力学性能等效至基体 。基 于 Ｅ Ｓ ＡＣ ｏ ｍ ｐ ３ ． ０建立复合材 料细观结 构简化模 型 ， 数值 计算三轴 向经编
复合材料 拉伸性能 。 关键 词 多轴 向经编复合材料 ； 拉伸性能 ； 细观结构 ； 数值 分析
Ｃａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｔｅ ｎ ｓ ｉ ｌ ｅ Ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｔｈｒ ｅ ｅ ． ． ａ ｘ ｉ ａ ｌ Ｗ ａ ｒ ｐ． ． ｋ ｎ ｉ ｔ ｔ ｅ ｄ Ｃｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＥＳ Ａ Ｃｏ ｍｐ ３． ０
Ｇ Ａ Ｏ Ｘ ｉ ａ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇ ． Ｆ Ｅ Ｎ Ｇ Ｑ ｉ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｘ ｔ ｉ ｌ ｅ ， Ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ Ｍ ｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｈ ｏ ｈ ｈ ｏ ｔ ， ０ １ ０ ０ ８ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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ＫＥ ＹＷ ＯＲＤＳ ｍｕ ｌ ｔ ｉ － － ａ ｘ ｉ ａ ｌ ｗａ ｒ ｐ － ｋ ｎ ｉ ｔ ｔ ｅ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ ；ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｌ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ；ｍｅ ｓ ｏ ． － ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ；ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
１ 引 言
复 合材 料是 指 由两种 或两 种 以上 单一 材料 用化
学或 物 理 的方法 、 经 人 工 复 合 而 成 的 一 种 多相 固体 材料 。纺织 结 构 复 合 材 料 由于 其 整 体 结 构 在 纤 维 之 间形成 ， 具 有质 轻 、 强度 高 、 抗 损 伤性 好 、 柔韧性
结 果如 表 １ 。
好 的优 点 。 多 轴 向经 编 复 合 材 料 纱 线 平 行 伸 直 铺
第 ３期
２ ０ １ ４年 ９月
纤
维
复
合
材
料
Ｎｏ ． ３ ２１
ＦＩ ＢＥＲ Ｃｏ Ｍ Ｐｏ ＳＩ ＴＥＳ
Ｓ ｅ ｐ． ， ２ ０ １ ４
基于 Ｅ Ｓ Ａ Ｃ ｏ ｍ ｐ ３ ． ０的 三 轴 向 经 编 针 织 复 合 材 料 拉 伸 性 能计 算
高晓 平 ， 冯 祺
（ 内蒙古工业 大学 轻工与纺织学 院， 呼和浩特 ０ １ ０ ０ ８ ０ ）
ＡＢ ＳＴＲＡＣＴ Ｍｕ ｈ ｉ — ａ ｘ ｉ ａ ｌ ｗ ａ ｒ ｐ － ｋ ｎ ｉ ｔ ｔ ｅ ｄ ￣ｂ ｉｃ ｒ ｉ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｏ ｆ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｋ ｎ ｉ ｔ ｔ ｅ ｄ ｙ ａ ｒ ｎ． Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ， ｔ ｈ ｅ