太原科技大学学报
太原科技大學學報
태원과기대학학보
JOURNAL OF TAIYUAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
2013年
6期
456-460
,共5页
晋艳娟%张柱%崔小朝%刘利亭
晉豔娟%張柱%崔小朝%劉利亭
진염연%장주%최소조%류리정
均匀化方法%单向%碳纤维%铝基复合材料%弹性性能%预测公式
均勻化方法%單嚮%碳纖維%鋁基複閤材料%彈性性能%預測公式
균균화방법%단향%탄섬유%려기복합재료%탄성성능%예측공식
基于均匀化方法,预测单向碳/铝复合材料的等效弹性模量,得到单向碳/铝复合材料等效弹性常数的预测公式.首先,采用均匀化方法对单向玻纤/环氧复合材料等效弹性模量进行预测,得到玻纤/环氧复合材料的等效弹性常数,并与NASA经验公式的计算结果进行比较.结果表明,均匀化方法计算得到的等效弹性常数与NASA经验公式的计算结果相吻合,验证了周期性边界条件以及均匀化方法预测单向复合材料弹性性能的正确性.然后,采用均匀化方法对不同纤维含量的单向碳/铝复合材料等效弹性模量进行预测,并与NASA经验公式和混合法则的计算结果进行比较.结果表明,NASA经验公式和混合法则的计算公式可以预测单向碳/铝复合材料的纵向拉伸模量和纵向泊松比,但无法预测其横向拉伸模量和剪切模量.最后,采用最小二乘法拟合均匀化方法的计算结果对NASA经验公式进行修正,得到了单向碳纤维增强铝基复合材料横向拉伸模量和剪切模量的预测公式.
基于均勻化方法,預測單嚮碳/鋁複閤材料的等效彈性模量,得到單嚮碳/鋁複閤材料等效彈性常數的預測公式.首先,採用均勻化方法對單嚮玻纖/環氧複閤材料等效彈性模量進行預測,得到玻纖/環氧複閤材料的等效彈性常數,併與NASA經驗公式的計算結果進行比較.結果錶明,均勻化方法計算得到的等效彈性常數與NASA經驗公式的計算結果相吻閤,驗證瞭週期性邊界條件以及均勻化方法預測單嚮複閤材料彈性性能的正確性.然後,採用均勻化方法對不同纖維含量的單嚮碳/鋁複閤材料等效彈性模量進行預測,併與NASA經驗公式和混閤法則的計算結果進行比較.結果錶明,NASA經驗公式和混閤法則的計算公式可以預測單嚮碳/鋁複閤材料的縱嚮拉伸模量和縱嚮泊鬆比,但無法預測其橫嚮拉伸模量和剪切模量.最後,採用最小二乘法擬閤均勻化方法的計算結果對NASA經驗公式進行脩正,得到瞭單嚮碳纖維增彊鋁基複閤材料橫嚮拉伸模量和剪切模量的預測公式.
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