本文關(guān)鍵詞：細(xì)觀周期性結(jié)構(gòu)復(fù)合材料熱固耦合雙尺度漸進(jìn)均勻化分析方法及有限單元法實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：針對周期性結(jié)構(gòu)復(fù)合材料,根據(jù)穩(wěn)態(tài)熱固耦合平衡方程,將彈性矩陣和導(dǎo)熱系數(shù)矩陣進(jìn)行合并,將位移和溫度作為空間場量同時(shí)進(jìn)行小參數(shù)漸進(jìn)展開,利用攝動理論和均勻化理論,推導(dǎo)并建立了周期性結(jié)構(gòu)復(fù)合材料穩(wěn)態(tài)熱固耦合雙尺度漸進(jìn)均勻化分析方法。將復(fù)合材料力學(xué)分析從單一物理場推廣到熱固耦合場,為實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料構(gòu)件的熱固耦合多尺度力學(xué)分析建立了基礎(chǔ)。根據(jù)建立的偏微分方程式,利用變分原理推導(dǎo)得到其有限單元形式,用VC++6.0開發(fā)了熱固耦合雙尺度漸進(jìn)均勻化分析程序。為驗(yàn)證該方法預(yù)測復(fù)合材料宏觀等效性能的準(zhǔn)確性,對纖維體積含量從20%到80%的單向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料宏觀等效參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。當(dāng)纖維體積含量低于65%時(shí),得到的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值吻合良好。更加真實(shí)地還原復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)模型,計(jì)算精度將進(jìn)一步提高。
【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)能源與動力工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 復(fù)合材料 熱固耦合 雙尺度 均勻化
【分類號】：V250
【正文快照】： 1引言目前,航空發(fā)動機(jī)的材料絕大部分是金屬合金,為實(shí)現(xiàn)推重比進(jìn)一步提高的目標(biāo),復(fù)合材料等新型材料的應(yīng)用是必不可少的關(guān)鍵措施[1]。航空發(fā)動機(jī)要達(dá)到推重比15~20,有50%~70%要依靠新材料及相應(yīng)結(jié)構(gòu)[2]。復(fù)合材料既具有宏觀特性,又具有細(xì)觀特性。復(fù)合材料力學(xué)是一種具有宏細(xì)觀

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3 張永v

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