复合材料介绍

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1



单一纤维方向复合材料板-弹道冲击分析

典型的复合材料2


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

1 Like