纺织复合材料多尺度耦合的非线性渐进损伤分析

本项目拟针对具有优良性能和应用潜力的纺织复合材料发展一套有效的力学分析方法。通过对纤维尺度微观模型的粘弹性分析，获得浸润树脂基的纤维束的本构关系，并根据编织结构建立最小周期的胞元(unit cell)，通过对此细观模型进行粘弹性和损伤分析，获得材料宏观的本构关系，最后在复合材料构件的宏观尺度上，预测其整体力学性能和损伤的起始及演化过程。本分析方法的创新之处包括：1.为微、细观模型建立多轴应力状态下统一的周期边界条件，从而通过一次分析可以获得材料所有的工程常数；2.用更精确的粘弹性本构模型描述树脂基的性质；3.引入损伤准则及损伤后材料的本构关系来描述材料性质随荷载增加和损伤发展而劣化的过程，从而实现对纺织复合材料结构微-细-宏观耦合的非线性和渐进破坏分析（Progressive failure analysis）。