主权项 |
1.一种基于应变场的短纤维增强复合材料纤维取向预测方法,其特征在于步骤如下:步骤1:根据短纤维增强复合材料成形工艺参数及材料属性,建立有限元分析模型;步骤2:进行成形过程有限元分析,获得坯料全局的应变场,提取有限元分析结果中各个单元的第一、第二、第三主应变大小及方向;以i表示有限元模型中的单元编号,<img file="FDA00001950001600011.GIF" wi="228" he="56" />表示第i个单元第一、第二、第三主应变的大小,<img file="FDA00001950001600012.GIF" wi="244" he="56" />表示第i个单元第一、第二、第三主应变的方向向量;所述应变均指工程应变;步骤3:计算各单元处纤维与第一、第二及第三主应变的夹角的平均值,<img file="FDA00001950001600013.GIF" wi="44" he="55" />为第i个单元处纤维与第一主应变方向所夹锐角平均值,<img file="FDA00001950001600014.GIF" wi="44" he="56" />计算式为:<img file="FDA00001950001600015.GIF" wi="1692" he="228" /><img file="FDA00001950001600016.GIF" wi="46" he="55" />为第i个单元处纤维与第二主应变方向所夹锐角平均值,<img file="FDA00001950001600017.GIF" wi="46" he="55" />计算式为:<img file="FDA00001950001600018.GIF" wi="1583" he="212" /><img file="FDA00001950001600019.GIF" wi="44" he="55" />为第i个单元处纤维与第三主应变方向所夹锐角平均值,<img file="FDA000019500016000110.GIF" wi="44" he="55" />计算式为:<img file="FDA000019500016000111.GIF" wi="1545" he="208" />所述<img file="FDA000019500016000112.GIF" wi="277" he="56" />的单位均为弧度;步骤4:第i个单元处的纤维取向预测如下:①当<img file="FDA000019500016000113.GIF" wi="45" he="56" />值在0至1之间时,<img file="FDA000019500016000114.GIF" wi="44" he="56" />值与纤维沿<img file="FDA000019500016000115.GIF" wi="37" he="56" />方向定向程度呈反比;②当<img file="FDA000019500016000116.GIF" wi="45" he="55" />值在1至π/2之间时,<img file="FDA000019500016000117.GIF" wi="44" he="55" />值与纤维偏离<img file="FDA000019500016000118.GIF" wi="36" he="55" />方向的程度呈正比;③当纤维沿<img file="FDA000019500016000119.GIF" wi="38" he="55" />方向的定向程度介于<img file="FDA000019500016000120.GIF" wi="36" he="55" />与<img file="FDA000019500016000121.GIF" wi="36" he="55" />之间时,<img file="FDA000019500016000122.GIF" wi="46" he="55" />的值表示了纤维与<img file="FDA000019500016000123.GIF" wi="38" he="55" />所夹锐角的平均值,当<img file="FDA000019500016000124.GIF" wi="46" he="55" />值小于1时,<img file="FDA000019500016000125.GIF" wi="46" he="55" />值与纤维偏向<img file="FDA000019500016000126.GIF" wi="38" he="55" />方向的程度呈反比;当<img file="FDA000019500016000127.GIF" wi="47" he="55" />值大于1时,<img file="FDA000019500016000128.GIF" wi="46" he="55" />值与纤维偏离<img file="FDA000019500016000129.GIF" wi="37" he="55" />方向的程度呈正比。 |