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実験分析、コンピューターシミュレーションは、織物の複合材料が熱によってどのように変形するかを明らかにします

織物の布地複合材料は、航空宇宙、自動車、海洋など、さまざまな業界で広く使用されています。これは、優れた機械的特性と軽量性のためです。ただし、熱負荷条件下での複雑な構造と挙動により、変形を正確に予測するのが難しくなります。この研究では、実験分析とコンピューターシミュレーションを組み合わせて、熱中の織物複合材料の変形メカニズムを調査しました。

実験分析

高温で織物布の複合試験片で引張試験を実施して、それらの変形挙動を実験的に測定しました。標本は異なる温度に加熱され、デジタル画像相関システムを使用してそれらの変形を監視しました。実験結果は、織られたファブリック複合材料が高温で有意な変形を示し、温度が上昇するにつれて変形が増加することを示しました。

コンピューターシミュレーション

変形メカニズムに関するさらなる洞察を得るために、有限要素法(FEM)を使用して計算モデルを開発しました。このモデルは、糸とインターレースポイントを含む、織物構造を明示的に表しています。糸の材料特性とインターレースポイントは、実験的特性から得られました。 FEMシミュレーションは、実験テストと同じ荷重と温度条件の下で実行されました。

比較と議論

FEMシミュレーションは、実験テストで観察された織られたファブリック複合材料の全体的な変形挙動をキャプチャしました。シミュレートされた変形パターンと大きさは、実験測定と良好な一致を示しました。シミュレーションにより、織物構造内の局所的な応力とひずみ分布が明らかになり、変形メカニズムに関する貴重な情報が提供されました。

実験的および計算分析を組み合わせて、熱中の織物複合材料の変形挙動の包括的な理解を提供します。この知識は、熱負荷条件を含む用途向けの織物複合材料の設計と最適化に役立ちます。

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