單向纖維增強復合材料的雙尺度分析模型及其力學參數計算

       針對單向纖維增強復合材料以及復合纖維束的結構特征，建立了其雙尺度分析模型，并將之應用于單向纖維增強復合材料剛度參數和強度參數的預測，給出了基于高階雙尺度分析方法力學參數計算的算法流程及數值算例，驗證了模型及算法的正確性和有效性，同時給出了纖維兩種規則排列方式下其力學參數的演變規律．

       復合材料具有傳統材料所無法比擬的優越性，因其具有高比強度、比剛度、耐高溫和防腐蝕等性質而越來越受重視．關于周期性復合材料的力學性能預測，I.Babuska、J.L. Lions等人針對周期性復合材料彈性結構提出了均勻化方法，隨后O.A. Oleinik、本文作者之一及其合作者基于均勻化理論提出了多尺度分析方法，預測了周期性復合材料構件的剛度參數和強度參數．

       單向纖維增強復合材料以及復合纖維束（復合纖維線）細觀構造如圖1所示，它在軸向上具有一致性，其橫向切面圖唯一確定材料的結構，即纖維排布方式，位置等．針對單向纖維復合材料構造的特殊性，本文建立了單向纖維增強復合材料結構的雙尺度分析模型，以預測單向纖維復合材料的剛度參數和彈性強度參數，并給出了數值算例，驗證雙尺度分析模型以及算法的正確性和有效性，同時研究了纖維排列方式對單向纖維復合材料力學性能的影響．

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