以Tsai-Wu強度準(zhǔn)則為基礎(chǔ)，將三維編織復(fù)合材料看作橫觀各向同性材料，從而對Tsai-Wu強度準(zhǔn)則的各階強度張量系數(shù)進行簡化，提出了一種計算三維編織復(fù)合材料拉伸強度的理論方法。計算了不同編織角和纖維體積分數(shù)下，三維四向和正交三向編織復(fù)合材料的拉伸強度，并探討了編織角和纖維體積分數(shù)對編織復(fù)合材料強度性能的影響，計算結(jié)果與實驗結(jié)果符合較好。

       編織復(fù)合材料，包括三維四向、正交三向、2.5D等典型編織復(fù)合材料，克服了層板復(fù)合材料分層、開裂敏感和損傷擴展快、垂直結(jié)構(gòu)方向強度低，抗沖擊損傷性能差的缺點，廣泛地應(yīng)用于航空航天、汽車等高科技領(lǐng)域。隨著編織復(fù)合材料工程應(yīng)用的增多，編織復(fù)合材料的破壞分析與強度理論更是引起了學(xué)術(shù)與工程界廣泛關(guān)注，產(chǎn)生了為數(shù)眾多的復(fù)合材料強度理論。

       對于編織復(fù)合材料力學(xué)性能的研究，目前主要集中研究彈性性能，對其強度的研究仍處于探索階段。基本上是沿用層板復(fù)合材料的強度準(zhǔn)則，并假定在平面應(yīng)力狀態(tài)加以考慮，盧子興等‘51將材料的基體和纖維束分別加以考慮，基體作為各向同性材料，采用Mises破壞準(zhǔn)則判別基體的破壞情況；纖維束作為橫觀各向同性材料，采用Ho ffman強度理論進行判別。盧等的工作是基于工程觀點而提出了一種經(jīng)驗性強度失效判據(jù)。左惟煒等‘6]用二階Ts ai- Wu強度準(zhǔn)則計算了三維編織復(fù)合材料矩形截面梁的強度。

       本研究基于二階Tsai-Wu強度準(zhǔn)則，在前人工作的基礎(chǔ)上計算了三維四向和正交三向復(fù)合材料的強度隨編織角和纖維體積分數(shù)的變化規(guī)律。

資料下載：   典型編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料強度性能的預(yù)測.pdf