三维织造复合材料预制体纤维体积含量的预测及实验验证

李春晖¹，贺磊^1,2，王正方¹，程祥¹

1. 山东理工大学机械工程学院2. 机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室

摘 要：为确定三维织造复合材料预制体的纤维体积含量,建立四边形和三角形预制体的细观结构模型,将预制体划分为内胞、边胞、角胞等单胞形式,确定单胞类型系数并根据单胞排布方式将预制体用矩阵表示,将计算的纤维体积含量理论值与称重法得到的实测值进行比较。结果表明:预制体纤维体积含量的理论计算模型较为准确,误差控制在4%以内;纤维体积含量随Z向纤维股数的增大而增大,随规格的增大而减小,当规格增大到一定值时,纤维体积含量趋近相同;纤维体积含量实测值随织造层数和水平面内纤维股数的增大而减小。

关键词：复合材料预制体;纤维体积含量;单胞;称重法;