一、復合材料的應用

復合材料有許多特性：

1、 制造工藝簡單

2、 比強度高，比剛度大

3、 具有靈活的可設計性

4、 耐腐蝕，對疲勞不敏感

5、 熱穩定性能、高溫性能好

由于復合材料的上述優點，在航空航天、汽車、船舶等領域，都有廣泛的應用。復合材料的大量應用對分析技術提出新的挑戰。

二、復合材料的結構

復合材料是一種至少由兩種材料混合而成的宏觀材料，其中的一種材料被稱作基體，其它的材料稱作纖維。其中纖維可以包含很多不同的形式：離散的宏觀粒子，任意方向的短纖維，規則排列的纖維和織物。

三、典型的復合材料

1) 單向纖維層合板----沖擊分析

2) 編織復合材料---- 擠壓分析

3) 蜂窩夾心復合材料----不可見沖擊損傷分析

基體和纖維的存在形式以及材料屬性對于復合材料的力學行為有著很大的影響。改變纖維和基體的屬性目的就是在于生成一種復合材料具有如下性質：

1）低成本：原型，大規模生產，零件合并，維修，技術成熟。

2）期望的重量：輕重量，比重分配合理。

3）改進的強度和剛度：高強度/高剛度比。

4）改進的表面屬性：良好的耐腐蝕性，表面拋光性好。

5）期望的熱屬性：較低的熱傳導性，熱膨脹系數較低。

6）獨特的電屬性：具有較高的絕緣強度，無磁性。

7）空間適應性：大部件，特殊的幾何構型。

四、復合材料的有限元模擬

根據不同的分析目的，可以采用不同的復合材料模擬技術：

1） 微觀模擬：將纖維和基體都分別模擬為可變形連續體。

2） 宏觀模擬：將復合材料模擬為一個正交各向異性體或是完全各向

異性體。

3） 混合模擬：將復合材料模擬為一系列離散、可見的纖維層合板。

4） 離散纖維模擬：采用離散單元或是其它模擬工具進行模擬。

5） 子模型模擬：對于研究加強纖維周圍點的應力集中問題比較有效。