一种单向复合材料弯曲刚度预测方法

摘要

本发明公开了一种单向复合材料弯曲刚度的预测方法。提出了一种基于细观单胞的弯曲刚度修正公式用于单向复合材料等效弯曲刚度计算。根据三点弯曲试验，对建立的纤维‑界面‑基体三相细观单胞有限元模型进行三点弯曲数值模拟，施加周期性边界条件和位移载荷，得到模型的应力应变场和位移变形情况。提取施加载荷处截面的合力与模型的位移变形量，根据弯曲刚度计算公式得到单胞的弯曲刚度值。将单胞弯曲刚度值带入到提出的弯曲刚度修正公式，得到单向纤维复合材料的等效弯曲刚度。通过验证两种复合材料的预测值均接近于试验值，误差在5%以内，且精度高于无界面层模型，本发明能够准确地预测单向复合材料的弯曲刚度，节省宏观建模耗费的大量时间。