三維編織複合材料整體結構強度研究

《三維編織複合材料整體結構強度研究》是依託哈爾濱理工大學，由曾濤擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：三維編織複合材料整體結構強度研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：曾濤
• 依託單位：哈爾濱理工大學

項目摘要

本項目擬對三維編織複合材料的宏微觀力學行為、失效機理和強度預測開展深入系統的研究。針對三維編織複合材料結構，提出能夠反映實際構造的單胞幾何模型，提高理論預報精度。結合三維編織複合材料的細觀構型，基於多尺度自洽模型及均勻化理論，建立宏微觀力學模型，研究三維編織複合材料結構巨觀力學性能與細觀結構參數之間的關係。針對不同失效形式，建立相應的破壞模型與準則，提出剛度衰減方法。利用混合有限元思想，提出一種能夠快速、高效預報編織複合材料複雜結構件強度的數值計算方法。在此基礎上，形成具有自主智慧財產權的多相非均質材料計算力學軟體。本研究屬於前沿性的基礎研究，其研究成果一方面為三維編織複合材料結構力學行為的表征和強度預報提供一種探索性的方法，同時也為編織複合材料及其結構在航空航天、汽車、艦船、機械等領域的設計和套用提供了理論基礎和技術儲備。

結題摘要

本項目對三維編織複合材料結構在不同載荷條件下的宏細觀力學行為、失效機理、強度開展了深入系統的研究。針對三維編織複合材料結構，提出了能夠反映實際構造的單胞幾何模型，提高了理論預報精度。結合三維編織複合材料的細觀構型，基於多尺度自洽模型及漸近展開均勻化理論，建立了宏細觀力學模型，研究了三維編織複合材料結構工程彈性常數、熱物理性能以及巨觀力學性能與細觀結構參數之間的關係。針對不同失效形式，建立了相應的破壞模型與準則，提出了剛度衰減方法。利用混合有限元思想，提出了一種能夠快速、高效預報編織複合材料複雜結構件強度的數值計算方法。在此基礎上，形成了具有自主智慧財產權的多相非均質材料計算力學軟體。本研究屬於前沿性的基礎研究，其研究成果一方面為三維編織複合材料結構力學行為以及熱力學行為的表征和強度預報提供了一種探索性的方法，同時也為編織複合材料及其結構在航空航天、汽車、艦船、機械等領域的設計和套用提供了理論基礎和技術儲備。