三维机织复合材料单胞模型各向异性的有限元分析

冯古雨¹，曹海建^1,2，周红涛^1,3，卢雪峰¹，钱坤¹

1. 江南大学纺织服装学院生态纺织教育部重点实验室2. 南通大学纺织服装学院3. 盐城工业职业技术学院

摘 要：使用三维绘图软件Pro/E绘制出三维浅交弯联机织复合材料数字化结构模型,借助大型有限元分析软件ANSYS模拟单胞模型承受不同方向压缩载荷作用下的力学性能。探究在不同方向的压缩载荷作用下复合材料单胞模型的应力分布情况,并借此分析复合材料单胞模型的各向性能;以承受X方向压缩载荷的单胞模型为例,分析复合材料中纤维与树脂的受力情况。结果表明:三维机织复合材料受到压缩载荷时,表现出明显的各向异性,表现为X方向压缩性能最好,Z方向压缩性能最差;纤维作为主要承载体,承担较多载荷作用,树脂作为次要承载体,承担较少载荷作用。

关键词：有限元;三维机织复合材料;单胞模型;压缩性能;各向异性;