ANSYS环境下的SCFRW力学性能微观建模仿真研究.pdfVIP

学兔兔 I 匐 化 ANSYS环境下的SCFRW力学性能微观建模仿真研究 SCFRW mechanicaIpropertiesofm icro modelina sim ulation researchbased on ANSYS environm ent 张冬妍，谢 添，孙丽萍，史广伟 ZHANG Dong．yan，XIETian，SUNLi．ping，SHIGuang．wei (东北林业大学，哈尔滨 150040) 摘 要：通过对短切碳纤维木质复合材料进行试验分析，其力学性能与单纯的木质纤维板相比较有显著 的提高。为此 ，在ANSYS环境下运用有限元法建立微观力学模型以使力学性能分析模型化， 实现SCFRW复合材料的微观结构与宏观力学性能的有效关联，从而为木质复合材料工艺设计 及优化提供数字化依据。主要对力学性能中的弹性模量做分析，利用ANSYS10．O软件进行仿 真预测 ，通过结合实验数据的分析，验证了模型的可靠性和准确性。 关键词：短切碳纤维木质复合材料；弹性模量；有限元；建模；仿真 中图分类号 ：TS612 文献标识码：A 文章编号 ：1009 Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2013．02(上)．27 0 引言 基于有限元方法的复合材料力学性能ANSYS环境 当前，不可再生资源 日益枯竭，木材 以其固 下的建模仿真预测，实现复合材料微观与宏观的 有的固碳、可再生和调节室 内环境等天然属性对 有效关联，从而为功能型木质复合材料的开发制 社会 的可持续发展做 出显著贡献 。用短切碳纤 备提供提供基础性能可靠设计的保障。 维与木质纤维复合的纤维板结合 了碳纤维的优 1 ANSYS环境下的有限元分析 点，不仅赋予了复合材料 良好的导电性，而且对 有限元法的基本思路就是将复杂的结构看成 传统中密度纤维板的力学性能起到了很好的补充 由有限个单元仅在结点处连接 的整体，首先对每 与改善 。在大力提倡智能环保建筑的今天，开发 一 个单元分析其特性，建立相关物理量之间的相 高附加值、高性能的功能型复合材料 己经成为碳 互联系；然后，依据单元之间的联系，再将各单 纤维增强木质复合材料 (CFRW ，CarbonFiber 元组装成整体 ，从而获得整体特性方程 ，再应用 ReinforcedWood)发展的必然趋势 。力学性能 方程相应的解法，即可完成整个问题的分析口】。有 是复合材料 的基础性能，只有对其进行 了深入 的 认识与掌握才能在更深的层次、更广的方面应用 限元的分析一般都借助于一些有限元软件 ，然而 好复合材料，发挥 出复合材料的优越性 。随着科 国际上著名的通用有限元软件有几十种，本文采 学技术的迅猛发展，对复合材料及其结构的力学 用ANSYS10．0进行复合材料的建模仿真研究。 性能表征的研究需求 日趋迫切 ，通过对材料微观 ANSYS10．0软件主要包括前处理模块、分析 结构的模型化弄清材料的宏观力学性能，进行材