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三维浅交弯联机织复合材料是一种新型三维纤维增强复合材料，三维浅交弯联机织物预制体由6层伸直的纬纱，呈现屈曲状态的经纱组成。屈曲的经纱不仅将同一个平面的纬纱连接在一起，而且贯穿纵向纬纱，使织物在厚度方向上相较于二维织物表现出更强的力学性能。对于复合材料来说，三维浅交弯联机织复合材料在层间结合性上好于层合板结构，表现出更强的剪切强度，并且具有耐冲击、不易分层等优点，在建筑、交通、国防、航天航空等领域具有越来越广泛的应用。
通过调查得知，三维浅交弯联机织复合材料在使用过程中主要用于承受拉伸、弯曲和冲击载荷作用，在研究中三维浅交弯联机织复合材料上述三种力学性能格外受到关注。借助有限元分析软件ANSYS可以通过模拟的方式对三维浅交弯联机织复合材料的力学性能及破坏机理进行分析，相较于传统的设计实验的方法具有更强的可设计性和简便性。可以更加方便的对材料结构进行改进，提高复合材料的性能。
本文借助有限元ANSYS软件对Pro/E建立的三维浅交弯联机织复合材料弯曲试样件进行弯曲测试模拟，通过对比复合材料增强体和树脂基体在承受弯曲载荷作用时的区别，对复合材料弯曲破坏过程和机理进行细观分析。
三维浅交弯联机织复合材料在发生弯曲形变时，由纤维增强体和树脂基体共同承受弯曲载荷作用，其中的作用机理较为复杂。故本文在使用有限元ANSYS对三维浅交弯联机织复合材料进行模拟分析时作以下假设简化模型设置。
(1)在纤维间存在挤压的状态下假设经纬纱横截面为跑道型，纵向为连续的单纤维长丝，且纤维长丝为各向同性。
(2)假设纬纱在织物及复合材料中始终处于直线的状态，经纱有规律的屈曲缠绕在纬纱之间，在织物的上下表面呈现与纬纱跑道型轨迹相同的曲线，在织物内部呈现直线状态，且在发生弯曲破坏时，截面不发生形变。
(3)在发生弯曲形变时，复合材料的侧面并不发生垂直方向以外的其他方向的变形;与压头接触的复合材料上的点不发生任何滑移。
使用Pro/E5.0作为模型建立工具，跑道型经纬纱截面尺寸为：直线部分长度为0.5mm，两侧半圆形轨迹半径为0.1875mm。通过扫描功能构建出三维经纱和纬纱，使用装配功能分别建立经纱、纬纱系统，分别如图所示；利用切除功能构建树脂基体，如图所示；根据GB/T1449-2005建立弯曲测试压头模型，如图所示。
模型尺寸根据GB/T1449-2005设置，两列纬纱之间的间距为3mm，经纱间距为3.33mm；复合材料纬向长度a=120mm，经向宽度b=15mm，高度h=6mm；下压头间跨距为96mm。
三维浅交弯联机织复合材料弯曲试样主要由以下几种材料组成：玻璃纤维制成的纤维增强预制体，由环氧树脂E51和固化剂聚醚胺WHR-H023以量比为3:1的比例制成的树脂基体。在ANSYS Workbench中定义上述材料的参数。
将通过Pro/E建立三维浅交弯联机织复合材料弯曲试样模型导入ANSYS Workbench中，通过布尔运算将经纬纱系统粘接为一个整体；定义纤维增强体、树脂基体和测试压头分别为相应的材料。
网格划分：为保证模拟结果精确性，在划分网格时，使用三面体进行网格划分，划分网格后的复合材料弯曲试样件如图2所示;其中纤维增强体由73514个元件组成，树脂基体由158024个元件组成。
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