数值计算与计算机应用 2009, 30(1) 30-40 DOI:     ISSN: 1000-3266 CN: 11-2124/TP

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单向纤维增强复合材料; 双尺度分析模型; 弹性强度参数
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单向纤维增强复合材料的双尺度分析模型及其力学参数计算

王镜波1,崔俊芝2,聂玉峰1

  1. 西北工业大学理学院, 西安, 710129
  2. 中国科学院数学与系统科学研究院, 北京,100080

摘要

针对单向纤维增强复合材料以及复合纤维束的结构特征, 建立了其双尺度分析模型, 并将之应用于单向纤维增强复合材料刚度 参数和强度参数的预测, 给出了基于高阶 双尺度分析方法力学参数计算的算法流程及数值算例, 验证了模型及算法的正确性和有效性, 同时给出了纤维两种规则排列方式下其力学参数的演变规律.

关键词 单向纤维增强复合材料; 双尺度分析模型; 弹性强度参数  

THE TWO-SCALE ANALYSIS MODEL FOR MECHANICS PARAMETER COMPUTATION OF FIBER-REINFORCED COMPOSITE MATERIALS

Wang Jingbo1,  Cui Junzhi2,  Nie Yufeng1

  1. School of Science, Northwestern Polytechnical University,  Xi'an 710129,  China
  2. Academy of Mathematics and System Sciences, Chinese Academy of Sciences,  Beijing 100080, China

Abstract:

According to the characteristic of single direction fiber-reinforced composite materials and composite fiber threads, the Two-Scale Analysis
(TSA) model was developed for the mechanics parameters prediction of fiber-reinforced composite materials, including stiffness parameters
and strength parameters. Then the procedure of mechanics parameter computation algorithms based on TSA was discussed, and some results of
numerical experiments were given. They show that the model and algorithms given in the paper are feasible and valid. Simultaneously, the influence of the fibers' packing modes on mechanics parameters of fiber-reinforced composite materials was shown.

Keywords: single direction fiber-reinforced composite materials; two-scale analysis model; elastic strength parameters  
收稿日期  修回日期  网络版发布日期  
DOI:
基金项目:

国家重点基础研究发展计划(973计划)2005CB321704, 国家自然 科学基金重点项目(90405016)以及教育部新世纪优秀人才支持计划(2006)资助.

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