天津师范大学美术与设计学院教师郭启微在期刊Polymer Composites上发表论文 “Multiscale tensile failure mechanisms in multiaxial 3D woven composite joints: experimental and numerical insights”。该期刊为材料科学领域权威期刊,被SCI收录,中科院分区二区。
文章针对多轴向三维机织复合材料与传统三维机织复合材料两种连接件,开展了系统的拉伸实验与断口CT扫描分析,并对其连接性能进行了综合对比。基于实验数据,构建了宏微观相结合的连接结构有限元模型,并运用渐进损伤方法对模型进行了数值分析。
研究结果表明,在传统三维机织结构中引入斜向纱线,能有效缓解局部应力集中现象,显著提升连接件的拉伸强度与失效位移,有效改善应力分布状态,影响损伤起始与扩展的特征。本研究成果为多向三维机织复合材料的结构设计提供了重要理论支撑,对复合材料在航空航天的应用具有积极的推动作用。
我院教师郭启微为论文第一作者,要彬教授为通讯作者,天津师范大学为第一单位。该研究工作得到了天津市教委科研计划项目支持。