基于有限元软件ANSYS的三维中空夹芯复合材料侧拉性能研究

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ANSYS 软件在复合材料专业技能竞赛中的应用

Science &Technology Vision科技视界ANSYS 软件在复合材料专业技能竞赛中的应用陆红霞1韩燕2(1.常州工程职业技术学院化学与材料工程学院,江苏常州213164;2.常州工程职业技术学院建筑装饰和艺术设计学院,江苏常州213164)【摘要】ANSYS 软件作为一种功能强大的有限元分析软件，能够根据要求采用“目标函数优化设计”或“拓扑优化设计”方法，快速准确地对复合材料结构设计进行优化，对应力的传递过程进行计算机模拟。

ANSYS 软件应用于复合材料专业技能竞赛，能够帮助学生解决结构的优化问题，同时提高学生的专业技能与创新能力，培养学生的学习兴趣。

【关键词】ANSYS ；复合材料；技能竞赛；应用0前言由中航工业基础技术研究院，中国航空学会，SAMPE 北京分会，SAMPE 上海分会共同主办，美国波音公司，中航复合材料有限责任公司赞助支持的超轻复合材料制造学生竞赛已成功举办了七届，大赛旨在普及先进复合材料结构设计知识，提升大家分析、优化以及动手制作复合材料构件的能力。

复合材料是有两种或两种以上不同性能的组分材料通过复合工艺组合而成的一种多相材料，具有比强度高、比模量高、各向异性、材料和结构的可设计性和良好的加工工艺性等特点，现已广泛应用于航空、造船、汽车、建筑、化工、体育等部门。

与传统材料相比，复合材料的可设计性主要体现在结构的设计和材料的设计，复合材料结构的多层次性为复合材料及其结构设计带来了极大的灵活性，复合材料的力学性能和机械性能，都可按照结构的使用要求和环境条件要求，通过组分材料的选择匹配、铺层设计及界面控制等材料设计手段，最大限度的达到预期目的，以满足工程设备的使用性能，因此，在工程实践中对复合材料结构进行优化设计有很重要的现实意义。

通常，复合材料结构的受力及应力应变情况非常复杂，并要考虑各种应力应变的耦合和相互影响。

而传统复合材料的设计主要采用等代设计（等刚度、等强度）、准网络设计等方法，依据积累的经验、归纳的实验规律和总结的科学原理，通过合理组份的选择，制备出预先确定性能的复合材料[1]。

基于细观力学有限元法的复合材料有效模量的研究和数值模拟

基于细观力学有限元法的复合材料有效模量的研究和数值模拟基于大型有限元软件ANSYS建立单向纤维增强复合材料的代表性体积单元的仿真模型,将纤维和基体作为两种不同的材料建模。

通过施加适当的边界约束条件和载荷,计算有效弹性模量。

计算结果与部分实验和理论结果具有较好的一致性,表明所采用的方法能够较好地计算复合材料的宏观有基于细观力学有限元法的复合材料有效模量的研究和数值模拟杜潇，陈柯河海大学土木工程学院，南京（210098）摘要：基于大型有限元软件ANSYS建立单向纤维增强复合材料的代表性体积单元的仿真模型，将纤维和基体作为两种不同的材料建模。

通过施加适当的边界约束条件和载荷，计算有效弹性模量。

计算结果与部分实验和理论结果具有较好的一致性，表明所采用的方法能够较好地计算复合材料的宏观有效弹性模量。

关键词：ANSYS；复合材料；代表性体积单元；有效弹性模量1. 引言复合材料是一大类新型材料，具有强度高、刚度大、质量轻、抗疲劳、减振、耐高温等一系列优点，纤维增强复合材料是其中一种。

研究复合材料力学性能分为宏观力学和细观力学两种方法。

连续介质力学中假设材料为均匀，其目的是采用适当的本构关系描述材料外部作用的响应。

这类本构关系是在不考虑材料微结构的情况下通过宏观实验得到的。

然而，不论是天然材料还是人工材料，即使在宏观尺度下表现出均匀性，实质上却是非匀质。

所以，连续介质力学的描述只是一种近似，力学性能实验只能反映出材料的“整体”性能。

连续介质力学并不能揭示出微结构与宏观性能之间的关系。

材料细观力学是20世纪力学领域重要的科学研究成果之一。

它研究宏观均匀但细观非均匀的介质，多采用多尺度力学理论，目的就是基于材料细观结构的信息，寻找宏观均匀材料的有效性能，其基本思想是“均匀化”。

对于弹性问题，从细观尺度的应力、应变场出发，通过应力和应变体积平均值之间的关系确定材料的有效弹性性能，从而用均匀化后的介质代替原非均匀介质[1]。

Ansys在复合材料结构优化设计中的应用

Ａ一１３玻璃钢学会第十六届玻璃钢／复合材料学术年会论文集２００６年Ａｍｙｓ在复合材料结构优化设计中的应用覃海艺，邓京兰（武汉理工大学材料科学与工程学院，武汉４３００７０）摘要：优化设计方法在复合材料结构设计中起着十分重要的作用。

本文详细介绍了Ａｎｓｙｓ两种优化设计方法．目标函数最优设计和拓扑优化设计的过程，并运用目标函数最优设计方法对复合材料夹层结构进行了最优结构层合设计和运用拓扑优化设计方＇法对玻璃钢圆凳进行了最佳形状设计。

结果证明Ａｎｓｙｓ优化设计方法在复合材料结构设计中的有效性。

关键词：Ａｎｓｙｓ；优化设计方法；目标函数最优设计；拓扑优化设计；复合材料ｌ前言复合材料是由两种或多种性质不同的材料组成，具有比强度、比刚度高、耐疲劳性能好及材料与性能可设计强等特点，广泛应用于汽车、建筑、航空、卫生等领域。

复合材料通过各相组分性能的互补和关联获得优异的性能，因此复合材料各组分之间及材料整体结构的合理布置，充分发挥复合材料的性能已成为设计的关键所在…。

Ａｎｓｙｓ软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。

优化设计是一种寻找确定最优设计方案的技术，Ａｎｓｙｓ强大的优化设计功能已广泛地应用于复合材料制品的结构设计心Ｊ。

２Ａｎｓｙｓ中的优化设计方法【３娟ｊ２．１目标函数最优设计“最优设计”是指满足所有的设计要求，而且所需（如重量、面积、体积、应力、费用等）的方案最小，即目标函数值最小。

也就是说，最优设计方案是一个最有效率的方案。

在Ａｎｓｙｓ中设计方案的任何方面都是可以优化的，如尺寸（如厚度）、形状（如过渡圆角的大小）、支撑位置、制造费用、自然频率、材料特性等。

实际上，所有可以参数化的Ａｎｓｙｓ选项都可以作优化设计。

目标函数最优设计是通过改变设计变量（自变量）的数值，使状态变量（设计变量的函数，因变量）在满足一定条件时，目标函数（因设计变量的改变而有所改变）的值最小。

目标函数最优设计的一般步骤为①生成循环所用的分析文件，该文件须包括整个分析的过程，并满足以下条件：参数化建立模型（ＰＲＥＩｙ７），对模型进行初次求解（ＳＯＬＵＴＩＯＮ），对初次求解的结果提取并指定状态变量和目标函数（ＰＯＳＴｌ／ＰＯＳＴ２６）；②在Ａｎｓｙｓ数据库里建立与分析文件中变量相对应的参数，这一步是标准的做法，但不是必须的（ＢＥＧＩＮ或ＯＰＴ）；③进入ＯＰＴ优化处理器，指定要进行优化设计循环的分析文件（ｏＰＴ）；④声明优化变量：指定哪些参数是设计变量，哪些参数是状态变量，哪个参数是目标函数；⑤选择优化工具或优化算法：优化算法是使单个函数（目标函数）在控制条件下达到最小值的传统算法，包括零阶算法和一阶算法；⑥指定优化循环控制方式，每种优化方法和工具都有相应的循环控制参数，比如最大迭代次数等；⑦进行优化分析；⑧查看设计序列结果（ＯＰＴ）和后处理（ＰＯＳＴｌ／ＰＯＳＴ２６）。

基于Ls-Dyna软件2种材料模型的碳纤维复合材料层合板面内剪切有限元仿真

2020年12月第44卷第12期Vol.J4No.12Dec.202() MATERIALS FOR MECHANICAL ENGINEERINGDOI：10.11973/jxgccl202012016基于Ls-Dyna软件2种材料模型的碳纤维复合材料层合板面内剪切有限元仿真孟宪明'，钟正S程从前2,曹铁山S赵杰2,黄亚烽-吴瑶2(1.中国汽车技术研究中心有限公司，天津300300；2.大连理工大学材料科学与工程学院，大连116024)摘要：通过准静态单轴拉伸试验和面内剪切试验获取力学性能参数，采用Ls-Dyna软件中的纤维增强复合材料渐进损伤模型和复合材料层合板连续损伤模型模拟碳纤维复合材料层合板在面内剪切载荷作用下的力学响应和破坏模式，对比了2种模型的适用性。

结果表明：在面内剪切过程中的初始线弹性阶段,2种模型都能较好地模拟出碳纤维复合材料层合板的力学特性。

随着载荷的持续增大，渐进损伤模型的载荷-位移仿真曲线依旧呈线性上升，到达载荷峰值后迅速下降，与试验曲线存在很大偏差；连续损伤模型由于引入了损伤参数，当材料出现损伤后.其载荷-位移仿真曲线呈非线性，与试验曲线吻合良好。

关键词：碳纤维复合材料；连续损伤模型；渐进损伤模型；损伤参数中图分类号：TB332文献标志码：A文章编号：1000-3738(2020)12-0085-06Finite Element Simulation of In-plane Shear of Carbon Fiber ReinforcedPlastic Laminates with Two Material Models of LS-DYNA SoftwareMENG Xianming1.ZHONG Zheng2.CHENG Congqian2,CAO Tieshan2.ZHAO Jie2,HUANG Yafeng*,WU Yao2(1.China Automotive Technology&Research Center Co.,Ltd.,Tianjin300300,China；2.School of Materials Science and Engineering,Dalian University of Technology»Dalian116024,China)Abstract:The progressive failure model of fiber reinforced plastics and the continuous damage model of composite laminate of the Ls-Dyna software were applied to simulate the mechanical response and damage modes of carbon fiber reinforced plastic laminates under in-plane shear loads,with the mechanical parameters obtained by quasi-static uniaxial tensile and in-plane shear tests.The applicability of the two models was compared.The results show that in the initial linear elastic stage during in-plane shearing,the two models could simulate the mechanical characteristics of the carbon fiber r&nforced plastic laminates.As the load continued to increase,the loaddisplacement simulation curve obtained by the progressive failure model still rose linearly,and dropped rapidly after reaching the load peak；the simulation curve had a large deviation from the test curve.When the material was damaged,because of the introduction of damage parameters,the load-displacement simulation curve obtained by the continuous damage model was nonlinear,which was in good agreement with the test curve.Key words:carbon fiber reinforced plastic；continuous damage model；progressive failure model；damage parameter收稿日期：2020-08-05；修订日期：2020-11-27基金项目：国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项项目（2O16YFBO1O16O2）作者简介:孟宪明（1980—）,男，山东济南人，高级工程师•博士通信作者:赵杰教授0引言碳纤维复合材料（CFRP）作为一种比强度高、比刚度高、耐腐蚀性能较强的轻量化材料，广泛应用于汽车、航空航天、军工武器、高速动车等方面口切。

ANSYS在复合材料应力分析中的应用

机械 2006年第12期总第33卷计算机应用技术 ·47·——————————————— 收稿日期：2006－08－02ANSYS 在复合材料应力分析中的应用李涛，樊庆文(四川大学制造科学与工程学院，四川，成都 610065)摘要：介绍了ANSYS 在复合材料分析中的应用，以及选用分析单元的原则，分析表明复合材料的结构几何特征改变对复合材料应力分布有极大影响，ANSYS 提供了一种可行方法设计性能优良的复合材料。

关键词：ANSYS ；复合材料；应力分布中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1006－0316（2006）12－0047－02Application in composite material stress base on ANSYSLI Tao ，FAN Qing-wen(School of Manufacturing Science and Engineering ，Sichuan University ，Chengdu 610065，China)Abstract ：The paper introduces that ANSYS soft using in composite material stress,It is shows that if composte material structure change that stress of composite change greatly, anasys provide a method for devise exellent composite material. Key words ：ANSYS ；composite material ；stress distribution复合材料具有重量轻，强度和刚度高，抗疲劳强度高，抗震能力强，结构的可设计性和加工工艺良好等优点，使其在航天航空、汽车、造船等各个领域得到了日益广泛的应用。

基于ANSYS的复合材料飞轮三维有限元分析

基于ANSYS的复合材料飞轮三维有限元分析
付月;张建宇;赵丽滨;高晨光;房建成
【期刊名称】《航空制造技术》
【年(卷),期】2007(000)0z1
【摘要】基于通用有限元分析软件ANSYS,分析了轴对称情况下飞轮转子的应力分布规律,与理论解进行比较,验证了模型的正确性.研究了参数变化对复合材料飞轮应力分布的影响,为系列复合材料飞轮结构的设计、研制和开发提供了理论依据.【总页数】5页(P70-74)
【作者】付月;张建宇;赵丽滨;高晨光;房建成
【作者单位】北京航空航天大学航空科学与工程学院;北京航空航天大学航空科学与工程学院;北京航空航天大学宇航学院;北京航空航天大学宇航学院;北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】V2
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1.基于ANSYS车轮——钢轨接头夹板接触三维有限元分析 [J], 王伟;祝巍;柴成源
2.基于ANSYS的复合材料飞轮系统模态分析 [J], 李文逸;宋以国;李翀
3.基于ANSYS的飞轮圆盘塑性成型的非线性有限元分析 [J], 王素粉
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5.基于有限元分析法的复合材料球头销成型过程仿真优化——评《压力容器全模型ANSYS分析与强度计算新规范》 [J], 胡耀增
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复合材料夹层结构翼形件的模态有限元分析

置以及调整量是多少才能使效果最佳 ,这需要多次试验才能获得。
本文在质量技术指标的范围内通过采用增大泡沫密度的方法来减小翼形件的固有频率 ,即在质量设计指标范围分别计算了泡沫密度分别为 011g / cm3 、0115g / cm3 、012g / cm3 和 0125g / cm3 的固有频率。泡沫密度调整后各阶振型基本不变 ,振动幅度减小 ,固有频率降低 ,计算结果见表 3。参照产品对模态的指标要求 ,选定泡沫密度为 0125g / cm3 。我们采用模压工艺试制了 8块翼形件 ,经过测试 ,前三阶频率范围分别为 82～84Hz、136～139Hz和 246～ 250Hz,符合设计指标要求 ,与有限元模型计算得到的固有频率符合很好 ,说明建立的有限元模型很好地反映了实际结构的振动特性。
由上式可知 , 调整后的模态参数取决于原系统的模态参数和调整部分的模态参数。调整时只需在物理坐标上输入调整量 ,通过软件重新计算即可算出新的特征值 ω2 和 U0 。再由此特征向量即可获得新的模态频率和振型。
1 翼形件结构动力调整及试验研究对于结构进行动力调整可通过转移重心、加质
量、加刚度、加阻尼等方法进行。但究竟加在哪个位
31114 30012
35019 33911
0125
8311
13811
24716
29011 32813
6 结束语
本文基于有限元模态分析理论 ,建立了翼形件的模态分析有限元模型 ,并计算了其在自由状态下的固有频率和振型。通过对翼形件的泡沫密度进行适当的调整 ,即从 011g / cm3 增大到 0125g / cm3 , 使一阶固有频率从 8916Hz降低到 8311Hz,振动幅度

基于ANSYS的复合材料蜂窝结构可靠性分析

1 AN SYS概率分析功能
AN SYS提供的概率分析功能可以解决以下问题 :根据模型中输入参数的不确定性计算待求结果变量的不确定性 ;确定由于输入参数的不确定性导致结构失效概率数值 ;已知容许失效概率确定结构行为的容许范围如最大变形、最大应力等 ;判断对输出结果和失效概率影响最大的参数 ,计算输出结果相对于输入参数的灵敏度等. 1. 1 概率分析方法
ν 12
=ν23
=ν31
= 0.
25 G12
= G21
= 2.
6
GPa
对流换热系数 a = 30 W /M2 ℃, 材料导热系数
k11 = 30 W /M2 ℃, k22 = k33 = 1. 1 W /M2 ℃,热膨胀系
数为 1. 5 ×10 - 5 / ℃.
蜂窝夹芯 :
E1 = 25 M Pa E2 = 25 M Pa E3 = 30 M Pa
在 ANSYS中进行结构的可靠性分析时 ,通常由生成分析文件、可靠性分析阶段、结果后处理 3个步骤组成. 首先要建立结构的循环分析文件 ,它包括预
收稿日期 : 2006 - 01 - 10. 作者简介 :周健生 (1962 - ) ,男 ,副教授 ,主要研究方向 :可靠性优化设计 , E2mail: zhoujiansheng@ hrbeu. edu. cn.
第 33卷第 8期 2006年 8月
应
用
科
技
App lied Science and Technology
文章编号 : 1009 - 671X (2006) 08 - 0062 - 03
Vol. 33, №. 8 Aug. 2006
基于 ANSYS的复合材料蜂窝结构可靠性分析

Ansys在复合材料结构优化设计中的应用_图文(精)

A一13玻璃钢学会第十六届玻璃钢/复合材料学术年会论文集2006年Amys在复合材料结构优化设计中的应用覃海艺,邓京兰(武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉430070摘要:优化设计方法在复合材料结构设计中起着十分重要的作用。

本文详细介绍了Ansys两种优化设计方法.目标函数最优设计和拓扑优化设计的过程,并运用目标函数最优设计方法对复合材料夹层结构进行了最优结构层合设计和运用拓扑优化设计方'法对玻璃钢圆凳进行了最佳形状设计。

结果证明Ansys优化设计方法在复合材料结构设计中的有效性。

关键词:Ansys;优化设计方法;目标函数最优设计;拓扑优化设计;复合材料l前言复合材料是由两种或多种性质不同的材料组成,具有比强度、比刚度高、耐疲劳性能好及材料与性能可设计强等特点,广泛应用于汽车、建筑、航空、卫生等领域。

复合材料通过各相组分性能的互补和关联获得优异的性能,因此复合材料各组分之间及材料整体结构的合理布置,充分发挥复合材料的性能已成为设计的关键所在…。

Ansys软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。

优化设计是一种寻找确定最优设计方案的技术,Ansys强大的优化设计功能已广泛地应用于复合材料制品的结构设计心J。

2Ansys中的优化设计方法【3娟j2.1目标函数最优设计“最优设计”是指满足所有的设计要求,而且所需(如重量、面积、体积、应力、费用等的方案最小,即目标函数值最小。

也就是说,最优设计方案是一个最有效率的方案。

在Ansys中设计方案的任何方面都是可以优化的,如尺寸(如厚度、形状(如过渡圆角的大小、支撑位置、制造费用、自然频率、材料特性等。

实际上,所有可以参数化的Ansys选项都可以作优化设计。

目标函数最优设计是通过改变设计变量(自变量的数值,使状态变量(设计变量的函数,因变量在满足一定条件时,目标函数(因设计变量的改变而有所改变的值最小。

目标函数最优设计的一般步骤为①生成循环所用的分析文件,该文件须包括整个分析的过程,并满足以下条件:参数化建立模型(PREIy7,对模型进行初次求解(SOLUTION,对初次求解的结果提取并指定状态变量和目标函数(POSTl/POST26;②在Ansys数据库里建立与分析文件中变量相对应的参数,这一步是标准的做法,但不是必须的(BEGIN或OPT;③进入OPT优化处理器,指定要进行优化设计循环的分析文件(oPT;④声明优化变量:指定哪些参数是设计变量,哪些参数是状态变量,哪个参数是目标函数;⑤选择优化工具或优化算法:优化算法是使单个函数(目标函数在控制条件下达到最小值的传统算法,包括零阶算法和一阶算法;⑥指定优化循环控制方式,每种优化方法和工具都有相应的循环控制参数,比如最大迭代次数等;⑦进行优化分析;⑧查看设计序列结果(OPT和后处理(POSTl/POST26。

基于ANSYS有限元的复合材料传动轴失效分析

碳纤维复合材料由于较高的比强度和比模量以及较小的密度，在航空航天领域已经得到了广泛应用，可以利用碳纤维复合材料这种可变的性能参数来满足不同的使用性能要求。

传动轴是复合材料的一个重要应用方面，目前在航天飞机、高性能汽车以及特殊用途的机械中得到了广泛应用。

复合材料的抗拉和抗压性能较好，而复合材料结构设计标准的不足或日常维护不当常常成为制约复合材料有效应用的重要因素。

因此，对复合材料结构进行有限元数值并基于此的失效分析研究具有较大的工程应用价值。

基于复合材料基础应用理论，该文针对某小型飞机碳纤维复合材料传动轴的几何尺寸及受力特性，通过合理简化结构模型、运用刚体约束技术和适当施加边界条件及载荷，通过A NSYS软件对该复合材料传动轴进行直接建模并分析了该传动轴在设定扭矩下的特性，获得该复合材料传动轴的位移、应力云图，并对该传动轴的应力失效和应变失效进行分析。

1 复合材料传动轴有限元模型的建立该型飞机复合材料传动轴结构，是由玻璃纤维或环氧树脂基体制成的碳布组成的。

环氧树脂基体可以保护纤维，并转移分布在纤维上的载荷。

每层材料都由不同的正交各向异性材料构成，并且其主方向也各不相同。

对于叠层复合材料，纤维的方向即决定了层的主方向。

对于该传动轴结构来说，共由10个铺层组成，从第一层到第十层的铺角分别为-45°、45°、-45°、45°、-45°、45°、-45°、45°、-45°、45°。

该轴所受扭矩为2 000 N ·m，其材料常数如表1所述。

①基金项目：SR 20飞机复合材料结构修理的工程分析及验证方法研究(项目编号：J2015-54)。

作者简介：王凯（1984—），男，汉，河南荥阳人,硕士研究生，现任中国民航飞行学院洛阳分院工程师，从事航空器工程技术管理工作。

叶年江（1972—），男，汉，河南南召人,本科,现任中国民航飞行学院洛阳分院机务部副主任、工程师，从事航空维修管理工作。

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ＣＨＥＮＨｏｎｇｘｉａ，ＣＡＯＨａｉｊｉａｎ
（１ＩｎｔｅｒｔｅｋＴｅｓｔｉｎｇＳｅｒｖｉｃｅｓＷｕｘｉＬｔｄ．，Ｗｕｘｉ２１４１０１；２ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｅｘｔｉｌｅａｎｄＣｌｏｔｈｉｎｇ，ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｘｉ２１４１１２）
小，不容易发生侧拉破坏。复合材料在承受侧拉栽荷作用时，纤维起主要承载作用，树脂起次要作用。在侧拉载荷作
用下材料的破坏模式主要为树脂破裂。关键词中空夹芯复合材料侧拉性能有限元软件ＡＮＳＹＳ应力应变破坏模式
中图分类号：ＴＢ３３２
基于有限元软件ＡＮＳＹＳ的三维中空夹芯复合材料侧拉于有限元软件ＡＮＳＹＳ的三维中空夹芯复合材料侧拉性能研究
陈红霞，曹海建。
（１无锡天祥质量技术服务有限公司，无锡２１４１０１；２江南大学纺织服装学院，无锡２１４１２２）
文献标识码：Ａ
ＳｉｄｅＴｅｎｓｉｏｎＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＴｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＨｏｌｌｏｗＳａｎｄｗｉｃｈＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ
ＢａｓｅｄｏｎＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓＳｏｆｔｗａｒｅＡＮＳＹＳ
ｍａｉｎｌｏａｄｓｗｅｒｅｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｆｉｂｅｒｓａｎｄｔｈｅｍｉｎｏｒｌｏａｄｓｗｅｒｅｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｒｅｓｉｎ．Ｔｈｅｍａｉｎｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｏｆｔｈｅ３Ｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｒｅｒｅｓｉｎｆｒａｃｔｕｒｅｗｈｅｎｔｈｅ３Ｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｓｕｆｆｅｒｓｉｄｅｔｅｎｓｉｏｎｌｏａｄｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓｈｏｌｌｏｗｓａｎｄｗｉｃｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ｓｉｄｅｔｅｎｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅＡＮＳＹＳ，ｓｔｒｅｓｓ，
摘要借助有限元软件ＡＮＳＹＳ建立了三维中空夹芯复合材料的结构模型，并进行了侧拉性能研究利用该
模型，从细观角度出发，探讨了材料在１ｌｎｉｎ侧拉位移栽荷作用下复合材料各组分的应力、应变分布。结果表明：三
维中空夹芯复合材料在侧拉载荷作用下，上下面板中经、纬纱线交织处应力最大，最容易发生侧拉破坏；芯材应力最
ｔｏｓｔｕｄｙｓｉｄｅｔｅｎｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｂａｓｅｄｏｎｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅＡＮＳＹＳ．Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｔｒｅｓｓ＆ｓｔｒａｉｎｏｎｔｈｅ
３Ｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｕｎｄｅｒｓｉｄｅｔｅｎｓｉｏｎｌｏａｄｓｏｆ１ｍｍｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｍｏｄｅ１．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖａｌｕｅｏｆｓｔｒｅｓｓｏｃｃｕｒｅｄｏｎｔｈｅｕｐａｎｄｄｏｗｎｆａｃｅ－ｓｈｅｅｔｉｎｔｅｒｗｅａｖｅｐｌａｃｅｓ，ｗｈｅｒｅｔｈｅ３Ｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｄａｍａｇｅｄｅａｓｉｌｙ．Ｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｖａｌｕｅｏｆｓｔｒｅｓｓｏｃｃｕｒｅｄｉｎｔｈｅｐｉｌｅｓ，ｗｈｅｒｅｔｈｅ３Ｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｄａｍａｇｅｄｄｉｆｆｉｃｕｌｔｌｙ．Ｔｈｅ
ＡｂｓｔｒａｃｔＡｎｅｗｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｈｏｌｌｏｗｓａｎｄｗｉｃｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ（３Ｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ）ｗａｓｂｕｉｌｔ