%0 Journal Article
%T Z-pin植入对二维机织复合材料层合板力学性能影响的数值模拟
%A 张涛涛
%A 周洪
%A 史文华
%A 燕瑛
%J 复合材料学报
%P 295-303
%D 2014
%X 针对植入Z-pin后的碳纤维增强平纹机织复合材料的微观结构，建立了含Z-pin机织复合材料单层板和层合板的单胞模型。预测了Z-pin直径、分布间隔对单层板的面内纵向拉伸力学性能的影响，发现含有Z-pin的机织复合材料单胞在受面内拉伸时，会在Z-pin附近出现应力集中，单胞首先会在应力集中区域发生失效而导致强度降低。通过三维单胞模型模拟了Z-pin在层合板中拉出脱离的过程，得出了不同Z-pin直径、不同分离层厚度下的拉拔力-位移曲线。建立了用非线性弹簧模拟Z-pin的双悬臂梁（DCB）模型，结合虚拟裂纹闭合技术（VCCT），模拟了含有Z-pin复合材料层合板的Ⅰ型裂纹扩展，结果表明：Z-pin直径越大，分布越密，层合板的等效Ⅰ型应变能释放率GIC越大，且直径越大，GIC随裂纹扩展的波动幅度越大，分布越密，GIC波动的波长越小。
%K Z-pins
%K 机织复合材料
%K 单胞模型
%K 面内力学性能
%K 非线性弹簧元
%K 双悬臂梁
%K Ⅰ型层间韧性
%U http://fhclxb.buaa.edu.cn/CN/abstract/abstract12073.shtml