三维编织复合材料热物理性能的有限元分析

作     者：夏彪 卢子兴 XIA Biao;LU Zixing

作者机构：北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2011年第32卷第6期

页      面：1040-1049页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(10932001 11072015)~~ 

主　　题：三维编织 热传导 热膨胀 有限元 单胞 

摘      要：根据三维编织复合材料的细观结构,分别建立了三维四向和五向编织复合材料热物理性能的有限元模型。采用周期性的非绝热温度边界条件和位移边界条件,计算了三维四向和五向编织复合材料的整体等效热传导系数和热膨胀系数,计算结果同已有文献相比与实验值符合得更好。在此基础上,进一步研究了编织角、纤维体积分数、编织结构等参数对材料热物理性能的影响规律。结果表明,三维编织复合材料的热物理性能具有明显的各向异性,热膨胀性能随参数的变化规律相比热传导性能更具非线性特征。且所得结果与实验值符合较好,证实了本文模型的有效性,为材料热学问题和力热耦合问题的分析提供了有用参考。