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三維淺交彎聯機織復合材料是一種新型三維纖維增強復合材料，三維淺交彎聯機織物預制體由6層伸直的緯紗，呈現屈曲狀態的經紗組成。屈曲的經紗不僅將同一個平面的緯紗連接在一起，而且貫穿縱向緯紗，使織物在厚度方向上相較于二維織物表現出更強的力學性能。對于復合材料來說，三維淺交彎聯機織復合材料在層間結合性上好于層合板結構，表現出更強的剪切強度，并且具有耐沖擊、不易分層等優點，在建筑、交通、國防、航天航空等領域具有越來越廣泛的應用。
通過調查得知，三維淺交彎聯機織復合材料在使用過程中主要用于承受拉伸、彎曲和沖擊載荷作用，在研究中三維淺交彎聯機織復合材料上述三種力學性能格外受到關注。借助有限元分析軟件ANSYS可以通過模擬的方式對三維淺交彎聯機織復合材料的力學性能及破壞機理進行分析，相較于傳統的設計實驗的方法具有更強的可設計性和簡便性。可以更加方便的對材料結構進行改進，提高復合材料的性能。
本文借助有限元ANSYS軟件對Pro/E建立的三維淺交彎聯機織復合材料彎曲試樣件進行彎曲測試模擬，通過對比復合材料增強體和樹脂基體在承受彎曲載荷作用時的區別，對復合材料彎曲破壞過程和機理進行細觀分析。
三維淺交彎聯機織復合材料在發生彎曲形變時，由纖維增強體和樹脂基體共同承受彎曲載荷作用，其中的作用機理較為復雜。故本文在使用有限元ANSYS對三維淺交彎聯機織復合材料進行模擬分析時作以下假設簡化模型設置。
(1)在纖維間存在擠壓的狀態下假設經緯紗橫截面為跑道型，縱向為連續的單纖維長絲，且纖維長絲為各向同性。
(2)假設緯紗在織物及復合材料中始終處于直線的狀態，經紗有規律的屈曲纏繞在緯紗之間，在織物的上下表面呈現與緯紗跑道型軌跡相同的曲線，在織物內部呈現直線狀態，且在發生彎曲破壞時，截面不發生形變。
(3)在發生彎曲形變時，復合材料的側面并不發生垂直方向以外的其他方向的變形;與壓頭接觸的復合材料上的點不發生任何滑移。
使用Pro/E5.0作為模型建立工具，跑道型經緯紗截面尺寸為：直線部分長度為0.5mm，兩側半圓形軌跡半徑為0.1875mm。通過掃描功能構建出三維經紗和緯紗，使用裝配功能分別建立經紗、緯紗系統，分別如圖所示；利用切除功能構建樹脂基體，如圖所示；根據GB/T1449-2005建立彎曲測試壓頭模型，如圖所示。
模型尺寸根據GB/T1449-2005設置，兩列緯紗之間的間距為3mm，經紗間距為3.33mm；復合材料緯向長度a=120mm，經向寬度b=15mm，高度h=6mm；下壓頭間跨距為96mm。
三維淺交彎聯機織復合材料彎曲試樣主要由以下幾種材料組成：玻璃纖維制成的纖維增強預制體，由環氧樹脂E51和固化劑聚醚胺WHR-H023以量比為3:1的比例制成的樹脂基體。在ANSYS Workbench中定義上述材料的參數。
將通過Pro/E建立三維淺交彎聯機織復合材料彎曲試樣模型導入ANSYS Workbench中，通過布爾運算將經緯紗系統粘接為一個整體；定義纖維增強體、樹脂基體和測試壓頭分別為相應的材料。
網格劃分：為保證模擬結果精確性，在劃分網格時，使用三面體進行網格劃分，劃分網格后的復合材料彎曲試樣件如圖2所示;其中纖維增強體由73514個元件組成，樹脂基體由158024個元件組成。
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