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三維淺交彎聯(lián)機(jī)織復(fù)合材料在承受彎曲載荷有限元分析時(shí)，位于上壓頭垂直下方的復(fù)合材料彎曲應(yīng)力最大，最大值為840.77MPa；彎曲應(yīng)力最小處位于上下壓頭之間的復(fù)合材料表面，最小彎曲應(yīng)力為530.99kPa。如圖所示，復(fù)合材料的彎曲應(yīng)變情況與彎曲應(yīng)力相似，彎曲應(yīng)變較大的位置位于上下壓頭處，而壓頭之間的區(qū)域及復(fù)合材料試樣件兩端的區(qū)域較小。彎曲應(yīng)變最大值位于下壓頭處的復(fù)合材料上，最大彎曲應(yīng)變值為150.2um/mm；彎曲應(yīng)變最小的位置位于復(fù)合材料兩段，數(shù)值為0.18um/mm。綜上所述，三維淺交彎聯(lián)機(jī)織復(fù)合材料在承受彎曲載荷作用時(shí)，三個(gè)壓頭的位置是承受彎曲載荷的主要位置，也是最容易發(fā)生破壞的位置；而三個(gè)壓頭之間的區(qū)域和復(fù)合材料彎曲試樣兩端的位置是承受彎曲載荷較小的位置不易發(fā)生破壞。
約束條件：按照實(shí)際測試情況對復(fù)合材料彎曲試樣件及彎曲測試壓頭進(jìn)行約束，對對稱的兩個(gè)下壓頭進(jìn)行Fixed Support完全固定約束。彎曲試樣件設(shè)置Displacement強(qiáng)迫位移約束：復(fù)合材料的側(cè)面對x、y方向設(shè)為“0mm”，z方向設(shè)為“free”。
施加位移載荷：三維淺交彎聯(lián)機(jī)織復(fù)合材料的彎曲測試屬于準(zhǔn)靜態(tài)測試分析，在本實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行位移載荷分析。對上壓頭與復(fù)合材料接觸的弧面設(shè)置Displacement強(qiáng)迫位移約束，其中x、y方向設(shè)為“0mm”，z方向設(shè)為“5mm”。
三維淺交彎聯(lián)機(jī)織復(fù)合材料彎曲應(yīng)力云圖及彎曲應(yīng)變云圖如圖所示。
由圖可知，三維淺交彎聯(lián)機(jī)織復(fù)合材料在承受彎曲載荷作用時(shí)，位于上壓頭垂直下方的復(fù)合材料彎曲應(yīng)力最大，最大值為840.77MPa；彎曲應(yīng)力最小處位于上下壓頭之間的復(fù)合材料表面，最小彎曲應(yīng)力為530.99kPa。如圖所示，復(fù)合材料的彎曲應(yīng)變情況與彎曲應(yīng)力相似，彎曲應(yīng)變較大的位置位于上下壓頭處，而壓頭之間的區(qū)域及復(fù)合材料試樣件兩端的區(qū)域較小。彎曲應(yīng)變最大值位于下壓頭處的復(fù)合材料上，最大彎曲應(yīng)變值為150.2um/mm；彎曲應(yīng)變最小的位置位于復(fù)合材料兩段，數(shù)值為0.18um/mm。綜上所述，三維淺交彎聯(lián)機(jī)織復(fù)合材料在承受彎曲載荷作用時(shí)，三個(gè)壓頭的位置是承受彎曲載荷的主要位置，也是最容易發(fā)生破壞的位置；而三個(gè)壓頭之間的區(qū)域和復(fù)合材料彎曲試樣兩端的位置是承受彎曲載荷較小的位置不易發(fā)生破壞。
將復(fù)合材料中的預(yù)制體和樹脂基體分離開，分別進(jìn)行彎曲應(yīng)力和彎曲應(yīng)變的模擬，結(jié)果如圖所示。由圖分析可知，復(fù)合材料在承受彎曲載荷作用時(shí)纖維增強(qiáng)體承受載荷的主要作用，而樹脂基體承受相對較小的載荷。
在圖中可以看出，纖維增強(qiáng)體在承受彎曲載荷時(shí)，最大應(yīng)力點(diǎn)位于與上壓頭接觸的位置，最大應(yīng)力為840.77MPa；最小應(yīng)力點(diǎn)位于纖維增強(qiáng)體兩端下壓頭外側(cè)，最小應(yīng)力值為2.5137MPa。而玻璃纖維的最大強(qiáng)度為1GPa，纖維增強(qiáng)體的最大應(yīng)力并沒有達(dá)到玻璃纖維的最大強(qiáng)度，所以可以認(rèn)為三維淺交彎聯(lián)機(jī)織復(fù)合材料在彎曲形變?yōu)?mm時(shí)玻璃纖維增強(qiáng)體并沒有發(fā)生破壞。
在圖可以看出，樹脂基體在承受彎曲載荷時(shí)承受相對較小的彎曲載荷，其中最大應(yīng)力點(diǎn)位于下壓頭附近，最大應(yīng)力值為751.06MPa；最小應(yīng)力點(diǎn)位于上下壓頭之間的區(qū)域，最小應(yīng)力值為0.531MPa。
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