界面对纺织复合材料面内剪切及损伤失效行为的影响OA

为了探究纺织复合材料面内剪切损伤机制,阐明界面性能对纺织复合材料损伤行为的影响,基于零厚度内聚力单元,通过微观尺度模型预测不同界面接触状态下的纱线性能,并建立了考虑纱线-纱线、纱线-基体界面特点的细观尺度模型。采用有限单元法与实验方法相结合的研究策略,分析了纺织复合材料的面内剪切损伤行为。结果表明:在微观尺度下,纤维-基体界面强度对纱线的横向拉伸强度与面内剪切强度影响显著。相比于考虑纤维-基体界面行为时纱线的等效性能,纤维-基体界面在固定时纱线横向拉伸强度与面内剪切强度分别提高了79.31%和39.53%。而在细观尺度中,相比于纱线-纱线界面作用,纺织复合材料面内剪切行为对纱线-基体界面更为敏感。在纱线-基体界面强度提高时,纺织复合材料剪切模量增加了21.37%。解析数据与实验测量结果的误差在10%以内,验证了细观尺度模型的合理性及其对纺织复合材料剪切性能的良好预测能力。