复合材料残余应力和固化变形数值模拟及本构模型评价

论文摘要

为了评价不同固化本构模型,建立了预测复合材料构件残余应力/应变和固化变形的三维数值模型。该模型由热化学分析模块和热力分析模块构成,考虑了热化学耦合、材料性能的各向异性、化学收缩及黏弹性等因素。基于线弹性、黏弹性和Path-dependent三种典型的本构模型,预测了构件的残余应力/应变及固化变形。通过与试验结果对比,验证了所建数值模型的有效性,并重点研究了不同本构模型的适用性。结果表明,黏弹性本构模型最佳,对构件的残余应力/应变及固化变形的预测结果均较好; Path-dependent本构模型次之,对构件的残余应变和固化变形的预测结果较好,但对构件的残余应力的预测结果稍差;线弹性本构模型最差,除了对构件的残余应变和较薄构件的固化变形的预测结果较好外,其他预测结果都较差。

论文目录

• 0 引言
• 1 热化学分析的数学模型
•   1.1 热-化学反应模型
•   1.2 固化动力学方程
• 2 热力分析的数学模型及固化本构模型
•   2.1 热力分析的数学模型
•   2.2 固化本构模型
•     2.2.1 线弹性本构模型
•     2.2.2 黏弹性本构模型
•     2.2.3 Path-dependent本构模型
•   2.3 本构模型中材料性能及刚度矩阵
• 3 数值模型的建立
• 4 算例验证与讨论
•   4.1 固化残余应变的预测
•   4.2 固化变形的预测
•   4.3 固化残余应力的预测
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 乔巍,姚卫星,马铭泽

关键词: 复合材料,本构模型,残余应力,固化变形,黏弹性

来源: 材料导报 2019年24期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 南京航空航天大学机械构件力学及控制国家重点实验室,南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室

基金: 江苏高校优势学科建设工程资助项目~~

分类号: TB33

页码: 4193-4198

总页数: 6

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