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《南京航空航天大学》 2002年
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四向矩形编织复合材料几何细观结构和力学性能研究

黄小平  
【摘要】: 编织复合材料是近二十年新出现的先进材料,具有许多优越性能,已被用于航空航天和一般工业。对其进行理论研究和性能预估,是日益重要的前沿课题。 本文详细研究了四向矩形编织复合材料的内部结构、表面结构和角柱结构。以矢量方法推导公式,解析确定纤维束的路径、接触点位置、接触线形状、过接触处的公法线方向,得到一些重要结果。从而为有限元分析计算提供了几何基础和所需数据。给出将材料划分为单胞的正确方法和更符合实际的单胞图形,消除了现有划分方法的几个不足,统一了单胞数的计算式。 发展出一种有限元方法,分析了这种材料在纵向拉伸下的力学响应。将纤维束划分为空间梁元,忽略基体。但把基体对纤维束的连接作用体现为纤维束相互接触处的固接,从而建立梁元节点位移约束关系,形成材料的结构增广刚阵。通过编程计算,得材料应变和模量等宏观力学量,还得纤维束的内力、内力矩、最大应力的值及位置、纤维束间的相互作用力等。计算结果与实验值吻合良好,证实了方法的有效可行。有可能成为其它载荷工况下的力学分析手段。 上述工作填补了该材料几何细观结构研究的一些空白,开辟了该材料模量和强度研究的新途径。本文将这两方面探索作了实质性推进。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TB332

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 董纪伟,孙良新,洪平;三维编织复合材料宏细观结构的计算机图形模拟[J];宇航材料工艺;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 马文锁;三维编织复合材料的群论分析[D];上海大学;2006年
2 董纪伟;基于均匀化理论的三维编织复合材料宏细观力学性能的数值模拟[D];南京航空航天大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黎观生,李建友,徐新;三维编织复合材料拉伸性能试验研究[J];材料工程;1997年06期
2 庞宝君,杜善义,韩杰才,赫晓东,严勇;三维四向编织碳/环氧复合材料实验研究[J];复合材料学报;1999年04期
3 黄小平,孙良新,徐孝诚;复合材料三维四向矩形编织物角柱结构研究[J];复合材料学报;2001年04期
4 李嘉禄,肖丽华,董孚允;立体多向编织结构对复合材料性能的影响[J];复合材料学报;1996年03期
5 韩其睿,李嘉禄,李学明;复合材料三维编织结构的单元体模型[J];复合材料学报;1996年03期
6 孙慧玉,吴长春,卞恩荣;三维编织复合材料面内刚度和强度性能研究[J];复合材料学报;1998年04期
7 卢子兴,冯志海,寇长河,刘振国,陆萌,麦汉超,唐国翌;编织复合材料拉伸力学性能的研究[J];复合材料学报;1999年03期
8 沈怀荣,郑文龙;三维编织圆管力学性能及火箭级间段模拟结构承载能力研究[J];国防科技大学学报;1999年01期
9 黄小平,徐孝诚,孙良新;四向矩形编织物内部纱线上接触点的分布[J];南京林业大学学报;2000年05期
10 黄小平,孙良新,徐孝诚;四向矩形编织复合材料单胞的新划分方法[J];南京林业大学学报(自然科学版);2001年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 雷雨,万怡灶,张宗强,周福刚,王玉林;纤维表面处理对三维编织碳纤维增强尼龙性能的影响[J];工程塑料应用;2003年09期
2 孙向东,孙旭东,张慧波,叶邦格,姜俊,胡萍;磨碎玻璃纤维在MC尼龙中的应用研究[J];工程塑料应用;2004年07期
3 蔡闻峰;周惠群;何颖;李河清;;树脂基碳纤维复合材料制孔缺陷及其钻削工艺研究[J];工程塑料应用;2005年10期
4 马恒永;;离合器盖的有限元结构静力分析[J];安徽工学院学报;1986年01期
5 赵俊国,徐君,周师庸;碳/碳复合材料制备方法及其新理论[J];鞍山钢铁学院学报;2002年05期
6 王志刚;杨耀臣;马文锁;;三维多向编织复合材料力学性能单胞几何模型的研究进展[J];安阳工学院学报;2009年02期
7 姚战军;郑坚;倪新华;;稀疏颗粒增强镍基复合材料的应力场及损伤分析[J];兵器材料科学与工程;2007年02期
8 魏来生;结构修改方法探讨与改进[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1999年01期
9 路向辉;曹继平;史爱娟;陈国辉;王吉贵;;表面处理芳纶纤维在丁羟橡胶中的应用[J];火炸药学报;2007年01期
10 吕一中;崔岩;曲敬信;;金属基复合材料在航空航天领域的应用[J];北京工业职业技术学院学报;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 方国东;梁军;韩杰才;;三维编织复合材料拉伸和压缩试验力学性能研究(英文)[A];第七届海峡两岸工程力学研讨会论文摘要集[C];2011年
2 周林云;万水;;GFRP桥面板截面设计与结构分析[A];2011复合材料桥梁技术研讨会论文集[C];2011年
3 冯淼林;曹一方;孙慧玉;吴长春;;三维编织复合材料本构模拟的均匀化方法[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
4 吴德隆;沈怀荣;;纺织结构复合材料的力学性能研究[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
5 刘子仙;卢子兴;;三维五向编织复合材料的弹性性能[A];北京力学会第11届学术年会论文摘要集[C];2005年
6 焦亚男;杨金纯;孙颖;高华斌;;变截面三维编织预制件工艺设计系统的开发[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
7 许正辉;张中伟;王俊山;赵高文;杨晓光;;低烧蚀C/C复合材料长时间抗烧蚀性能研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
8 李嘉禄;杨红娜;焦亚男;;用于接骨板的三维编织复合材料力学性能研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
9 崔溢;白树成;蔡良元;姜健;杨明;嵇培军;张华;陈梦怡;;“动中通”天线罩的研制[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
10 路国运;杨嘉陵;;碳环氧复合材料动态力行性能的试验研究[A];第八届全国冲击动力学学术讨论会会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姚振巩;矿山充填体作用机理与铝基复合充填胶凝材料研究[D];中南大学;2010年
2 丁智勇;纤维沥青及其混合料性能研究[D];长安大学;2009年
3 冯鹏;新型FRP空心桥面板的设计开发与受力性能研究[D];清华大学;2004年
4 任富忠;短碳纤维增强镁基复合材料的制备及其性能的研究[D];重庆大学;2011年
5 李云璋;黄土地区密肋复合墙结构地基基础静动力共同作用分析[D];西安建筑科技大学;2011年
6 张晓春;高性能竹木复合风力发电机叶片材料的研究[D];南京林业大学;2011年
7 苏军;单向Cf/Al复合材料缺陷Chirplet参数表征及强度损伤研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 王睿;连续碳纤维表面金属化及其复合材料电磁屏蔽性能研究[D];天津大学;2012年
9 王冰;超高韧性水泥基复合材料与混凝土的界面粘结性能及其在抗弯补强中的应用[D];大连理工大学;2011年
10 吴其俊;复合材料枪管的理论及应用研究[D];南京理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李凯;微/纳米颗粒增强铝基复合材料的制备及性能研究[D];郑州大学;2010年
2 王莎莎;块状纳米碳纤维及其C/C复合材料的制备研究[D];华东理工大学;2011年
3 夏玉民;GFRP管钢筋混凝土组合构件偏心受压的力学性能研究[D];沈阳建筑大学;2011年
4 陈立杰;基于复合材料力学理论的冻土本构模型探索[D];西北农林科技大学;2010年
5 杨亮;纳米复相高温抗热震陶瓷的制备技术研究[D];沈阳工业大学;2011年
6 周昱;复合材料抗层压板抗高速冲击行为模拟研究[D];武汉理工大学;2011年
7 沈帆;复合材料销钉连接的研究[D];武汉理工大学;2011年
8 田仕;TiB_2-BN-SiC复相陶瓷的制备与性能研究[D];武汉理工大学;2011年
9 郑喜军;SiC_p/ZL101A复合材料HPS制备工艺及组织性能研究[D];河南理工大学;2011年
10 牛婷婷;直角坐标系下层状弹性地基在任意荷载作用下的解析解[D];河南理工大学;2007年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘振国,陆萌,麦汉超,卢子兴,冯志海;三维四向编织复合材料弹性模量数值预报[J];北京航空航天大学学报;2000年02期
2 卢子兴,刘振国,麦汉超,陈作荣;三维编织复合材料强度的数值预报[J];北京航空航天大学学报;2002年05期
3 黎观生,李建友,徐新;三维编织复合材料拉伸性能试验研究[J];材料工程;1997年06期
4 张美忠,李贺军,李克智;三维编织复合材料的力学性能研究现状[J];材料工程;2004年02期
5 孙慧玉;三维编织复合材料 RTM 工艺和力学性能[J];材料工程;1998年05期
6 冯淼林,吴长春,孙慧玉;三维均匀化方法预测编织复合材料等效弹性模量[J];材料科学与工程;2001年03期
7 肖丽华,李嘉禄;异型整体结构复合材料预成型件的编织技术[J];产业用纺织品;1994年04期
8 刘书田,程耿东;基于均匀化理论的复合材料热膨胀系数预测方法[J];大连理工大学学报;1995年04期
9 熊元新,刘涤尘;电网络基本元件群论确定[J];电路与系统学报;2001年04期
10 刘涤尘,熊元新;群论在网络理论中的应用研究[J];电路与系统学报;1997年04期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 董纪伟;冯淼林;陈文;丁丹烨;;基于均匀化理论的三维编织复合材料弯曲细观应力数值模拟[J];材料科学与工程学报;2010年06期
2 刘兆麟;程灿灿;刘丽芳;俞建勇;;变截面三维编织复合材料减纱工艺与弯曲性能[J];复合材料学报;2011年06期
3 姜慧;李旭东;王刚;;基于ABAQUS的三维四向编织复合材料参数化有限元建模[J];甘肃科技;2012年09期
4 唐敏;高波;杨月城;史宏斌;;基于均匀化方法的轴编C/C复合材料性能预测[J];固体火箭技术;2011年01期
5 ;Damage Simulation for 3D Braided Composites by Homogenization Method[J];Chinese Journal of Aeronautics;2010年06期
6 刘兆麟;程灿灿;;三维编织复合材料的细观结构与力学性能[J];纤维复合材料;2010年03期
7 皮秀标;钱坤;曹海建;俞科静;陈红霞;;三维全五向编织复合材料的细观结构分析[J];宇航材料工艺;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 蒋云;马文锁;朱建勋;吴超;;基于空间群的编织纱线横截面形状的等效简化[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 黄富华;周期性复合材料有效性能的均匀化计算[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 李伟;PIP工艺制备C_f/SiC复合材料孔隙结构及其传热传质特性研究[D];国防科学技术大学;2008年
3 邵将;三维编织陶瓷基复合材料刚度模型及刚度性能分析研究[D];南京航空航天大学;2008年
4 王宝来;三维编织复合材料的力学性能和尺寸效应研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 唐绍锋;复合材料热/力学性能的双尺度渐近分析[D];哈尔滨工业大学;2009年
6 方立;连续纤维增强热塑性复合材料制备及其性能的研究[D];华东理工大学;2012年
7 晋艳娟;碳/铝复合材料板带铸轧控制成型及力学行为研究[D];太原科技大学;2013年
8 李青林;基于微观力学的黄瓜叶片形态变化模型研究[D];江苏大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 刘琳;三维编织复合材料的压缩损伤模拟[D];南京航空航天大学;2010年
2 张斌;渐进均匀化理论及其在松质骨弹性模量计算中的应用[D];华中科技大学;2011年
3 张瑾;三维编织复合材料编织几何结构和力学性能的细观分析[D];山东轻工业学院;2012年
4 程灿灿;变截面三维编织复合材料的减纱工艺及弯曲性能研究[D];东华大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 燕瑛;纺织结构复合材料强度性能的研究[J];北京航空航天大学学报;1996年06期
2 黎观生,李建友,徐新;三维编织复合材料拉伸性能试验研究[J];材料工程;1997年06期
3 杨桂;丛莉珍;尚葆如;刘方龙;;复合材料三维整体编织结构技术与特性[J];复合材料学报;1992年01期
4 黄小平,孙良新,徐孝诚;复合材料三维四向矩形编织物角柱结构研究[J];复合材料学报;2001年04期
5 李嘉禄,肖丽华,董孚允;立体多向编织结构对复合材料性能的影响[J];复合材料学报;1996年03期
6 韩其睿,李嘉禄,李学明;复合材料三维编织结构的单元体模型[J];复合材料学报;1996年03期
7 秋雁,朱小旗,杨峥;碳/碳复合材料室温力学性能测试[J];航天返回与遥感;1996年04期
8 刘书田,程耿东;复合材料应力分析的均匀化方法[J];力学学报;1997年03期
9 徐孝诚,孙德海,黄小平;三维编织复合材料细观结构的几何学分析[J];强度与环境;1999年02期
10 徐孝诚,黄小平,孙德海;三维编织复合材料力学性能分析与预估[J];强度与环境;2000年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 关振群,高巧红,顾元宪,宋超,单菊林;复合材料细观结构三维有限元网格模型的建立[J];工程力学;2005年S1期
2 刘书田,程耿东;复合材料应力分析的均匀化方法[J];力学学报;1997年03期
3 雷友锋,魏德明,高德平;细观力学有限元法预测复合材料宏观有效弹性模量[J];燃气涡轮试验与研究;2003年03期
4 张宏涛,刘应华,徐秉业;周期性韧性复合材料的安定下限分析[J];清华大学学报(自然科学版);2005年02期
5 李家驹;复合材料的测试[J];工程塑料应用;1979年01期
6 小泉光惠 ,浦部和顺 ,姚忠凯;梯度功能复合材料[J];兵器材料科学与工程;1990年03期
7 陈源,黄莉萍;气压烧结SiC_p/Si_3N_4基复合材料的研究[J];硅酸盐学报;1993年01期
8 沈超,陈祥宝;PMR-15及其复合材料的发展与应用[J];材料工程;1994年11期
9 马宗义,宁小光,吕毓雄,毕敬;原位TiB_2/Ti_xAl_y复合材料的相组成和微观结构研究[J];稀有金属材料与工程;1994年04期
10 陈浩然,息志臣,贺晓东;复合材料层合板的热变形非线性分析[J];大连理工大学学报;1994年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周俊旭;张林文;邹宇知;;大型风力发电机复合材料叶片研制探索[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
2 胥莉;;复合材料在海军装备现代化中的应用[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
3 周俊旭;张林文;邹宇知;;大型风力发电机复合材料叶片研制探索[A];第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2003年
4 宋延沛;毛协民;董企铭;欧阳志英;;颗粒增强Fe-C功能复合材料的现状及展望[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
5 张昌盛;齐红星;陈树德;乔登江;叶士景;彭梦勇;;PVDF-TiO_2复合材料的低频介电性能研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
6 刘曦;燕瑛;;复合材料贴补的修补参数分析[A];中国复合材料学会2004年年会论文集[C];2004年
7 杨卫;范华林;王斌;阎勇;傅强;方岱宁;庄茁;;复合材料点阵结构[A];祝贺郑哲敏先生八十华诞应用力学报告会——应用力学进展论文集[C];2004年
8 董晓马;张为公;;小波分析技术在复合材料损伤检测中的应用[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
9 阎逢元;周健松;;液晶/聚苯酯聚合物复合材料的摩擦学性能研究[A];第二届全国工业摩擦学大会暨第七届全国青年摩擦学学术会议会议论文集[C];2004年
10 肖玉梅;范红松;郭立坤;王辛龙;李旭东;张兴栋;;共沉淀法制备纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 文珂;梯度性材料:复合材料的未来[N];中国建材报;2005年
2 谭志廷;复合材料给飞机减重三成[N];科技日报;2004年
3 ;复合材料的回收及循环利用[N];中国建材报;2005年
4 祝佳才;纳米PA6复合材料投产[N];科技日报;2005年
5 本报编辑部编译;复合材料:大有希望的新兴材料[N];中国经济导报;2005年
6 ;高性能复合材料应加速发展[N];中国建材报;2005年
7 杨检;欧盟将实施复合材料回收法[N];国际商报;2004年
8 肖庆松 刘莉婷;梅列一批节能环保项目开竣工[N];三明日报;2010年
9 孟志华;ANSYS复合材料仿真分析及其在航空领域的应用[N];中国航空报;2004年
10 ;弹簧“瘦身” 高炮实弹射击打不响 解“哑炮”谜 苏教授细说复合材料[N];解放军报;2005年
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1 黄小平;四向矩形编织复合材料几何细观结构和力学性能研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 郑锡涛;三维编织复合材料细观结构与力学性能分析[D];西北工业大学;2003年
3 严永刚;纳米HA与PA-6和p-PPS-m-PPSA高分子复合生物材料的研究[D];四川大学;2003年
4 高慧婷;Fe/Zn复合材料及液压阻尼器抗震性能数值仿真研究[D];吉林大学;2004年
5 彭雪林;纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料体外性能研究及生物学评价[D];四川大学;2004年
6 许瑞;麻纤维复合材料高性能化的研究[D];四川大学;2002年
7 曲士昱;Nb/Nb_5Si_3复合材料基础研究[D];北京航空材料研究院;2002年
8 洪明;分层损伤复合材料层合板振动与声特性研究[D];大连理工大学;2003年
9 胡昌义;CVD Ir/Re复合材料研究[D];中南大学;2002年
10 杨小军;CFRP-木材复合材界面力学特性研究[D];南京林业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙晓波;复合材料蜂窝夹芯结构脱胶修补研究与软件开发[D];西北工业大学;2003年
2 余良富;重型专用汽车复合材料车架计算机辅助设计研究[D];武汉理工大学;2005年
3 孙莉;尼龙6/纳米Al_2O_3复合材料制备及摩擦磨损性能研究[D];浙江工业大学;2004年
4 吉桂兴;ARJ21复合材料方向舵设计[D];南京航空航天大学;2004年
5 孟志华;电动汽车用复合材料飞轮转子的结构与材料优化[D];武汉理工大学;2004年
6 张娟娟;粉煤灰(颗粒)填充MC尼龙复合材料的研究[D];南京理工大学;2004年
7 王莉莉;碳纤维/乙烯基酯树脂拉挤复合材料的环境老化行为研究[D];北京化工大学;2004年
8 程起有;曲面复合材料胶接修理的力学分析与参数优化[D];西北工业大学;2005年
9 邵小军;复合材料中厚板的强度屈曲及机械连接分析[D];西北工业大学;2005年
10 郑新广;基于均匀化理论的材料设计与优化[D];大连理工大学;2000年
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