三維編織複合材料熱粘彈性耦合的力學行為研究

《三維編織複合材料熱粘彈性耦合的力學行為研究》是依託南京航空航天大學，由孫慧玉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：三維編織複合材料熱粘彈性耦合的力學行為研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：孫慧玉
• 依託單位：南京航空航天大學

項目摘要

三維編織複合材料是新型結構材料研究領域的前沿課題之一。編織複合材料在航空航天飛行器使用中，在溫度等因素的環境變化中受到長期外載荷的作用，熱粘彈性成為表征其力學行為重要的性能之一。因此，研究三維編織複合材料的熱粘彈性耦合問題具有重要的學術價值和工程套用前景。本項目將在實驗、理論分析、數值模擬的結合上，採用深度方向的高解析度超聲成像方法揭示材料內部細微觀結構特徵，計算機再現編織複合材料中的纖維束三維實際走向、樹脂囊分布形狀等，評價纖維束編織和材料成型對單胞結構的影響，探索溫度變化、時間、循環載荷等因素對於熱粘彈性力學行為的影響，並運用均勻化理論進行多尺度分析，弄清其物理機制，給出巨觀力學性質與細微觀結構的內在關聯，建立三維編織複合材料的熱粘彈性本構模型，確定其中的材料和結構參數，對溫度變化環境和複雜應力狀態下熱粘彈性能進行預報，為此類材料在我國航空航天飛行器中廣泛套用提供基礎。

結題摘要

三維編織複合材料是新型結構材料研究領域的前沿課題之一。編織複合材料在航空航天飛行器使用中，在溫度等因素的環境變化中受到長期外載荷的作用，熱粘彈性成為表征其力學行為重要的性能之一。因此，研究三維編織複合材料的熱粘彈性耦合問題具有重要的學術價值和工程套用前景。本項目圍繞研究三維編織複合材料熱粘彈性力學行為這一中心，在實驗、理論分析、數值模擬結合的基礎上，探索了溫度變化、時間、交變載荷等因素對於熱粘彈性能的影響，並運用均勻化理論進行多尺度分析，給出了巨觀力學性質與細微觀結構的內在關聯，建立了三維編織複合材料的熱粘彈性本構模型，對溫度變化環境和複雜應力狀態下熱粘彈性能進行了預報。以上研究為此類材料在我國航空航天飛行器中廣泛套用提供基礎。