基于多尺度模型的复合材料层合板性能预测

来源期刊：材料导报2014年第6期

论文作者：谢桂兰 赵锦枭 曹尉南

文章页码：149 - 153

关键词：风机叶片;复合材料层合板;性能预测;碳纳米管;纳米薄层;均匀化理论;有限元;

摘    要：运用均匀化理论与有限元相结合的方法,预测了风机叶片复合材料层合板的性能。将复合材料层合板内部结构分为宏观、细观和纳观3个层次,建立了复合材料层合板的多尺度模型。通过3次均匀化方法,并编写APDL程序输入商业软件ANSYS,预测材料各参数(碳纳米管体积分数、长径比、弹性模量,纳米薄层体积分数、弹性模量)对复合材料层合板性能的影响。结果表明,当分别增大碳纳米管体积分数、长径比、弹性模量以及纳米薄层体积分数、弹性模量时,风机叶片复合材料层合板的性能均能得到提高。同时表明加入一定量的碳纳米管可以适当提高复合材料层合板的性能。实验结果对风机叶片复合材料的制备有一定的指导作用。