一种新型可变刚度材料的有限元建模

王厉哲

(上海飞机设计研究院,上海 200120)

一种新型可变刚度材料的有限元建模

王厉哲

(上海飞机设计研究院,上海 200120)

本文介绍了一种新型可变刚度的材料结构,它是一种由弹性袋包裹颗粒的材料结构,通过施加限制压力的方式,使材料内部的颗粒相互之间产生自锁,从而加强结构的刚度。在结构受到损伤变形失效后,可以通过释放并重新施加限制压力的方式,使结构可以内部重塑,达到自修复的目的。基于此种弹性袋包裹颗粒的材料结构,本文主要进行了ABAQUS有限元建模分析,模拟分析了其抗弯刚度,结果表明模型较好的反映了真实情况,对未来研究能起到推进作用。

复合材料 自适应 可变刚度 颗粒材料 有限元

1 背景

复合材料是有两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法结合,从而在宏观上组成具有新性能的材料。随着现代高新科技的发展,复合材料由于其优越的性质而被广泛的研究和应用。近年来尤其是在航空领域,复合材料的使用率已经成为民机是否先进的判断标准。而与此同时人们对复合材料的性能提出了更高的要求,例如刚度与强度的可变性与可修复性。

自适应材料,是一种在有外界因素激励的条件下,可以改变自身性能例如强度和刚度的材料,它是材料的一种分支。有一种典型的智能复合材料叫做复合泡沫塑料,它是一种以空心微球作为增强体的复合材料,由于它具有较高的抗压强度以及损伤容限,近些年它被大量引入于夹层结构进行研究。……