[发明专利]一种热压成型平面编织复合材料的残余热应力估算方法

摘要

本发明提供一种热压成型平面编织复合材料的残余热应力估算方法。首先，输入组分材料的基本力学性能和体积含量，同时，输入平面编织布胞体单元的几何尺寸；采用细观力学分析方法，计算平面编织单层板的经向和纬向弹性模量；然后，考虑平面编织单层板的编织布与基体之间的热变形，计算平面编织单层板的经向和纬向热膨胀系数；最后，考虑平面编织层合板的编织层与基体层之间的热变形，计算平面编织复合材料层合板的经向和纬向残余热应力。本发明仅需要少量的组分材料性能以及平面编织形状尺寸参数，就能简便、合理地估算平面编织复合材料层合板的残余热应力，具有重要学术意义和工程应用价值。

主权项

1.一种热压成型平面编织复合材料的残余热应力估算方法，该方法具体步骤如下：步骤一、输入基体和纤维的基本力学性能：弹性模量E₁和E₂、泊松比μ₁和μ₂、热膨胀系数β₁和β₂、单层板的基体体积含量V₁，其中下标1表示基体，下标2表示纤维；步骤二、输入平面编织布胞体单元的几何尺寸：经向和纬向纤维束的波长D₁和D₂、截面积S₁和S₂、经向和纬向纤维束的间距b₁和b₂；步骤三、根据细观力学分析方法，由步骤一的基本力学性能和步骤二的几何尺寸，分别计算平面编织单层板的经向和纬向弹性模量E_L和E_T；式中，Q₁和Q₂为与胞体单元尺寸有关的中间变量；步骤四、考虑平面编织单层板的编织布与基体之间的热变形，分别计算平面编织单层板的经向和纬向热膨胀系数β_L和β_T；步骤五、考虑平面编织层合板的编织层与基体层之间的热变形，分别计算平面编织复合材料层合板的经向和纬向残余热应力q_L和q_T；式中，ΔT为平面编织复合材料热压成型过程中的温度变化量。