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第1章 绪论1

1.1 概述1

1.2 植物纤维及其特征3

1.2.1 植物纤维3

1.2.2 植物纤维的重要特征4

1.3 传统纤维增强复合材料非线性力学行为研究6

1.3.1 产生原因6

1.3.2 传统纤维增强复合材料非线性本构关系研究现状7

1.4 植物纤维增强复合材料非线性力学行为研究16

1.4.1 重要性16

1.4.2 研究现状18

1.5 复合材料非线性力学行为的数值模拟22

1.5.1 ABAQUS求解非线性问题23

1.5.2 有限元法在复合材料研究中的应用现状25

1.6 研究思路、研究内容与创新点26

1.6.1 研究思路26

1.6.2 研究内容27

1.6.3 创新点28

第2章 加捻植物纤维增强复合材料纵向拉伸非线性研究30

2.1 引言30

2.2 试验部分31

2.2.1 原材料31

2.2.2 试验仪器31

2.2.3 试样制备32

2.2.4 纵向拉伸试验33

2.3 结果与讨论33

2.3.1 加捻剑麻／环氧复合材料纵向拉伸非线性力学行为33

2.3.2 基于分段函数的单向加捻植物纤维增强复合材料纵向拉伸模型35

2.4 本章小结47

第3章 无捻植物纤维增强复合材料偏轴拉伸非线性研究49

3.1 引言49

3.2 试验部分50

3.2.1 原材料50

3.2.2 试验仪器50

3.2.3 试样制备50

3.2.4 偏轴拉伸试验50

3.3 结果与讨论52

3.3.1 无捻剑麻纤维增强环氧树脂复合材料偏轴拉伸非线性力学行为52

3.3.2 基于单参数的单向植物纤维增强复合材料偏轴拉伸非线性分析53

3.4 本章小结60

第4章 加捻植物纤维增强复合材料偏轴拉伸非线性研究62

4.1 引言62

4.2 基于多层次角度的偏轴拉伸唯象模型63

4.2.1 植物纤维增强复合材料偏轴拉伸时的多层次角度63

4.2.2 多层次角度融合的偏轴拉伸应力—应变关系模型66

4.3 试验部分70

4.4 结果与讨论75

4.5 本章小结76

第5章 植物纤维增强复合材料非线性力学行为的数值模拟78

5.1 引言78

5.2 ABAQUS有限元分析在复合材料中的应用79

5.2.1 复合材料模拟技术79

5.2.2 复合材料的单元技术79

5.2.3 复合材料的一般模拟过程80

5.3 植物纤维增强复合材料偏轴拉伸有限元模拟82

5.3.1 应力—应变关系的增量形式82

5.3.2 UMAT子程序编程思路84

5.3.3 有限元建模87

5.3.4 结果与讨论90

5.4 本章小结92

第6章 结论与展望94

6.1 结论94

6.2 创新点96

6.3 展望96

参考文献98