《Z-pin複合材料的空間非均勻纖維排布和殘餘應力》是依託上海大學，由張俊乾擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Z-pin複合材料的空間非均勻纖維排布和殘餘應力
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張俊乾
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
項目主要針對Z-pin複合材料的pin針植入和固化成型工藝過程，研究Z-pin植入複合材料後誘導的纖維非均勻排布的表征以及Z-pin複合材料固化成型的殘餘應力等兩個問題。建立具有普適性的二維非均勻纖維體積含量和纖維偏轉角模型, 得到非均勻纖維體積分數和纖維偏轉角的具體數學關係。發展分辨纖維、基體、Pin針、樹脂富集區的細觀力學模型，通過熱傳導-固化-粘彈性的耦合問題分析，揭示固化殘餘應力的形成和演化規律。採用複合材料細觀力學的Mori-Tanaka方法，發展考慮非均勻纖維體積含量分布特徵和固化度影響的複合材料粘彈性本構關係, 並將其用於計算殘餘應力的熱傳導-固化-粘彈性的耦合分析中。該項目的成果將填補z-pin增強複合材料成型工藝誘導殘餘應力研究的空白，對改進Z-pin複合材料的成型工藝具有理論指導意義，因此，具有重要的科學意義和工程套用價值。
結題摘要
項目主要針對 Z-pin 複合材料的pin 針植入和固化成型工藝過程，研究了Z-pin 植入複合材料後誘導的纖維非均勻排布的表征以及Z-pin 複合材料固化成型的殘餘應力等兩個問題。建立了具有普適性的二維非均勻纖維體積含量和纖維偏轉角模型, 得到了非均勻纖維體積分數和纖維偏轉角的具體數學關係。發展了分辨纖維、基體、Pin 針、樹脂富集區的細觀力學模型，通過熱傳導-固化-粘彈性的耦合問題分析，揭示了固化殘餘應力的形成和演化規律。基於非均勻纖維體積含量分布特徵和固化度影響的複合材料本構關係, 分析了殘餘應力。該項目對改進Z-pin 複合材料的成型工藝具有理論指導意義。
