一种平纹编织复合材料的三维通用单胞模型

论文摘要

为了解决采用通用单胞(GMC)方法开展编织复合材料多尺度模拟的技术难题,发展了一种三维通用单胞模型,可用于二维平纹编织复合材料的多尺度模拟。概述了三维通用单胞方法的基本理论和求解流程;基于对二维平纹编织复合材料细观结构特征分析,建立了其三维通用单胞模型,并通过与传统有限元单胞模型的宏细观力学响应分析计算结果对比,验证了所建模型的正确性。采用基于通用单胞模型的有限元多尺度模拟方法,开展了二维平纹编织复合材料平板试件的模态分析。与试验结果对比表明,采用所建立的通用单胞模型预测得到的前五阶固有频率绝大部分的精度较传统有限元方法有了明显提升。该方法的优势在于可以基于通用单胞模型开展多尺度模拟,进而研究宏细观力学响应的相互关联。

论文目录

• 1 通用单胞方法
• 2 平纹编织复合材料的三维通用单胞模型
•   2.1 细观结构几何特征
•   2.2 三维通用单胞模型
•   2.3 宏细观力学响应分析
• 3 多尺度分析算例
•   3.1 问题描述
•   3.2 模拟方法
•   3.3 计算结果
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 胡殿印,杨尧,郭小军,张龙,王荣桥

关键词: 复合材料,平纹编织,多尺度模拟,模态分析,通用单胞模型

来源: 航空动力学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室,先进航空发动机协同创新中心,中国航空发动机集团有限公司湖南动力机械研究所

基金: 国家自然科学基金(51811540406,51675024),航空动力基金(6141B090314)

分类号: TB33

DOI: 10.13224/j.cnki.jasp.2019.03.012

页码: 608-615

总页数: 8

文件大小: 443K

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