三维编织复合材料管件单胞模型和轴向动态压缩强度优化设计

三维编织复合材料管件在轴向压缩加载下的多重破坏机制使管件有较高的压缩强度和比吸收能，在对结构件重量和强度、能量吸收要求严格的场合有较大应用潜力，同时复合材料力学性质的可设计性使三维编织复合材料管件压缩强度有较大的设计空间。本申请项目建立基于二步法三维编织复合材料细观尺度单胞、并考虑动态加载应变率效应的本构模型，采用用户子程序和有限元程序包ABAQUS/Explicit结合的方式计算静态、动态加载条件下管件的破坏和变形，预测管件静、动态加载下的应力应变曲线和压缩强度，分析管件压缩破坏的机制和能量吸收，形成可直接用于编织复合材料管件工业化制造的强度、比吸收能设计方法。单胞参数的可变性将使该设计方法可以计算不同细观结构和外形特征的二步法编织复合材料管件轴向压缩强度和比吸收能，用于管件强度优化设计。