CN119514290A 一种复合材料超低温力学性能多尺度分析方法及系统 （北京理工大学）

号一种复合材料超低温力学性能多尺度分析种复合材料超低温力学性能多尺度分析方法及精确表征低温环境下复合材料的力学性能与失2将所述低温本构模型作为所述复合材料的新基体，基于所述复合结合所述随温度演化杨氏模量、所述随温度演化屈,,,,3度Ti下基体的压缩硬化模量。,表示点乘运算，v表示基,基于实验数据拟合拉伸强度和温度的拟合参数，表示基体材料在参考温度Ti下的拉伸,基于第一最近相邻距离确定分布距离，利用第一随机角度确定第以所述第二纤维或所述第三纤维为新的初始纤维迭代生成其第二相邻或第一相邻的4求1_9任一项所述复合材料超低温力学性能多5[0004]多尺度分析方法为研究复合材料组分相互作用原理和失6利于精确表征低温环境下复合材料的力学性能与,所述基体在温度下的参考温度Ti下基体的压缩硬化模量。本发明通过在拉伸强度和压缩强度中引入温度参数，有利于表征树脂不同温度拉伸和压缩状态下的屈服7在纤维分布空间内随机生成少量初始纤维；基于第一最近相邻距离确定分布距温区内复合材料宏观力学响应与失效行为的精8[0015]图1为本发明实施例提供的一种复合材料超低温力学性能多尺度分析方法流程图2为本发明实施例提供的某型环氧树脂应力一应变响应数值计算结果与实验结图8为本发明实施例提供的一种复合材料超低温力学性能多尺度分析系统框架图9为本发明实施例提供的一种复合材料超低温力学性能多尺度分析设备结构示[0018]请参阅图1，为了建立树脂温度相关的本构模型描述其失效行为和弹塑性特征的性以及复合材料中纤维与基体之间的相互作用，树脂复合材料通常由树脂基体和增强纤维体积分数等多种因素的影响。9。,矩阵中和分别是温度下树脂[0024]基于试验数据，可以采用对数函数来描述树脂材料杨氏,,[0027]应力张量的第一不变量满足应力偏张量的第二不变量满足：aa分别表示最大主应力、,,[0028]进一步地，还可以将塑性应变增量分解，即,,参考温度Ti下基体的压缩硬化模量。[0032]S23、在拉伸强度和压缩强度中引入温度参数，获得低温拉伸强度和低温压缩强,表示基于实验数据拟合拉伸强度和温度的拟合参数，表示基体材料在参考温度Ti下的,过试应力与塑性修正项计算，其中试应力可由时刻的应力状态与材料,,由此，通过时刻材料的应力状态sx1、与塑性,,可以,式中和可通过等效塑性应变计算，而等效塑性应变增量与塑性乘子增量dy的计算关系满足：,,式中的加载状,,s(d)写作：;在纤维分布空间内随机生成少量初始纤维；基于第一最近相邻距离确定分布距寸为约0.6μm。在网格划分过程中保持了边界网格节点的周期性，并通如图5所示。某型复合材料293K、193K及93K温度下横向拉伸失效过程的计算结果如图6所力学性能多尺度分析方法，本发明还提供了一种复合材料超低温力学性能多尺度分析系专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列处理器执行时实现上述复合材料超低温力学性能多尺度分析方存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介化规律和内作用机制，实现了低温温区内复合材料宏观力学响应与失效行为的精确预示，