[发明专利]一种编织陶瓷基复合材料强度的多尺度预测方法

摘要

一种编织陶瓷基复合材料强度的多尺度预测方法，首先利用参数化的方法建立编织陶瓷基复合材料单胞模型，模型中包括纱线和基体，并进行周期性网格划分。随后采用细观力学的方法模拟纱线单元的力学行为，同时采用应变转换矩阵将纱线单元刚度矩阵由局部坐标系转换到整体坐标系。最后通过施加增量型的周期性边界条件，计算获得单胞的细观应力、应变场。采用体积平均法获得编织陶瓷基复合材料宏观应力和应变。若形成贯穿单胞的失效单元带，即认为编织陶瓷基复合材料发生失效，此时的单胞平均应力即为编织陶瓷基复合材料的强度。本发明采用了宏细观结合的多尺度分析方法，无需依赖于大量的耗时且成本高昂的试验，即可准确预测编织陶瓷基复合材料的强度。

主权项

1.一种编织陶瓷基复合材料强度的多尺度预测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：获取编织陶瓷基复合材料细观几何参数；步骤二：建立编织陶瓷基复合材料单胞模型；步骤三：建立编织陶瓷基复合材料单胞有限元模型；步骤四：施加周期性边界条件；步骤五：经纱单元刚度矩阵转换；步骤六：计算单胞有限元模型节点位移场；步骤七：计算单胞有限元模型应力场和应变场；步骤八：判断计算结果收敛情况；步骤九：计算单胞平均应力；步骤十：判断复合材料失效情况。