复合材料概述

概念

概念：宏观意义上两种以上的材料组成的材料叫做复合材料， 一种材料称为“基体”，另一种称为“增强”，增强嵌入在基体中。

基体可认为由一种材料组成，增强根据其分布方式可分为以下几种：

◇ 离散

◇ 随机方向的纤维

◇ 呈直线分布的纤维

◇ 纤维织物

离散颗粒

随机纤维

单向纤维

编织物

应用领域

单项层叠板在航空航天的应用

电路板中的应用

涡轮机械中的陶瓷基复合材料

典型的复合材料

单一纤维方向复合材料板-弹道冲击分析

典型的复合材料

纤维织物复合材料梁-碰撞分析

蜂窝核心复合材料的损伤

复合材料优势

为什么要采用复合材料？

▶ 采用不同的基体和增强材料的复合材料，利用各自的性能优势，目的

▶ 是得到满足以下要求的材料：

▶ 低成本：批量生、部件固、维护、技术成熟

▶ 期望的重：轻量化、合理的质量分布

▶ 高强度和刚：比强度、定向强度和/或刚度高

▶ 提高表面性：抗腐蚀、耐磨、定制表面光洁度

▶ 期望的热性：低热导、低热扩散系数

▶ 独特的性：高绝缘强、无磁、雷达透明性

▶ 空间适应：大部、特殊几何

有限元模型

根据不同的分析目的，选择不同的复合材料模型

▶ 常用分析模型

▶ 微观模型：纤维基分层单位晶胞模型

▶ 宏观模型

▶ 混合模型

▶ 离散增强模型

▶ 子模型

常用建模采用以下三种单元类型

▶ 常规壳（S4R）

▶ 连续壳（SC8R）

▶ 实体(C3D8R)

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