植物纖維增強復(fù)合材料非線性力學行為研究

第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 植物纖維及其特征 3
1.2.1 植物纖維 3
1.2.2 植物纖維的重要特征 4
1.3 傳統(tǒng)纖維增強復(fù)合材料非線性力學行為研究 6
1.3.1 產(chǎn)生原因 6
1.3.2 傳統(tǒng)纖維增強復(fù)合材料非線性本構(gòu)關(guān)系研究現(xiàn)狀 7
1.4 植物纖維增強復(fù)合材料非線性力學行為研究 16
1.4.1 重要性 16
1.4.2 研究現(xiàn)狀 18
1.5 復(fù)合材料非線性力學行為的數(shù)值模擬 22
1.5.1 ABAQUS求解非線性問題 23
1.5.2 有限元法在復(fù)合材料研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀 25
1.6 研究思路、研究內(nèi)容與創(chuàng)新點 26
1.6.1 研究思路 26
1.6.2 研究內(nèi)容 27
1.6.3 創(chuàng)新點 28
第2章 加捻植物纖維增強復(fù)合材料縱向拉伸非線性研究 30
2.1 引言 30
2.2 試驗部分 31
2.2.1 原材料 31
2.2.2 試驗儀器 31
2.2.3 試樣制備 32
2.2.4 縱向拉伸試驗 33
2.3 結(jié)果與討論 33
2.3.1 加捻劍麻/環(huán)氧復(fù)合材料縱向拉伸非線性力學行為 33
2.3.2 基于分段函數(shù)的單向加捻植物纖維增強復(fù)合材料縱向
拉伸模型 35
2.4 本章小結(jié) 47
第3章 無捻植物纖維增強復(fù)合材料偏軸拉伸非線性研究 49
3.1 引言 49
3.2 試驗部分 50
3.2.1 原材料 50
3.2.2 試驗儀器 50
3.2.3 復(fù)合材料制備 50
3.2.4 偏軸拉伸試驗 50
3.3 結(jié)果與討論 52
3.3.1 無捻劍麻纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料偏軸拉伸非線性
力學行為 52
3.3.2 基于單參數(shù)的單向植物纖維增強復(fù)合材料偏軸拉伸
非線性分析 53
3.4 本章小結(jié) 60
第4章 加捻植物纖維增強復(fù)合材料偏軸拉伸非線性研究 62
4.1 引言 62
4.2 基于多層次角度的偏軸拉伸唯象模型 63
4.2.1 植物纖維增強復(fù)合材料偏軸拉伸時的多層次角度 63
4.2.2 多層次角度融合的偏軸拉伸應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系模型 66
4.3 試驗部分 70
4.4 結(jié)果與討論 75
4.5 本章小結(jié) 76
第5章 植物纖維增強復(fù)合材料非線性力學行為的數(shù)值模擬 78
5.1 引言 78
5.2 ABAQUS有限元分析在復(fù)合材料中的應(yīng)用 79
5.2.1 復(fù)合材料模擬技術(shù) 79
5.2.2 復(fù)合材料的單元技術(shù) 79
5.2.3 復(fù)合材料的一般模擬過程 80
5.3 植物纖維增強復(fù)合材料偏軸拉伸有限元模擬 82
5.3.1 應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系的增量形式 82
5.3.2 UMAT子程序編程思路 84
5.3.3 有限元建模 87
5.3.4 結(jié)果與討論 90
5.4 本章小結(jié) 92
第6章 結(jié)論與展望 94
6.1 結(jié)論 94
6.2 創(chuàng)新點 96
6.3 展望 96
參考文獻 98