科技创新研究国际杂志
菜单类ISSN ONLINE(2319-8753)PRINT(2347-6710)
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赛义德·阿尔塔夫·侯赛因一号Pandurangadu.V2Amba Prasad Rao.G3
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当前工作处理环氧树脂强化碳(T300)纤维微机解析问题,树脂纤维容积分量介于20+3三维模型和必备边界条件从复合平方形单元中开发出来,预测工程常量,如纵向青年模数(E1),横向模数(E2),主要 Poisson配给QQQ12和机内剪模数(G12)。问题使用ANSYS软件模拟处理,从FE模型获取的结果经轮廓标值验证这项工作还试图开发模糊逻辑基础模型预测碳(T300)强化环氧复合物工程常量从结果中得出结论 模糊逻辑模型可有效使用 预测工序常量 纤维加固复合
关键字 |
| CabonfripT300,Fizzy逻辑,FEM微机理 |
导 言 |
| 近些年来,纤维强化塑料持续替换传统工程素材,因为它们优于其他工程素材优缺点包括强重比、高断裂强度和极强腐蚀和热抗药性纤维加固塑料合成物正在各个领域广泛使用,如航空航天公司、汽车公司、化工公司、岸外电厂、炼油厂、油气公司、纸浆公司、废水公司等Fiber加固复合物性质上基本不相容和厌食性,原因就在于此,它们的分析比传统材料复杂[1]长纤维复合体的机械性能,如僵硬性,可使用数种预测方法预测,如Halpin-Tsai方程[2,3]参考素材综合综合材料Elsevier2000a文献中建议用大量微机模型预测复合素材的各种机械性能[4-5]Hussainetal[6]对单向连续纤维拉米纳进行了调查,使用有限元素法预测FRP复合工程常量Robertson等人[7]提出了一个新的三维微机理模型配制纤维强化复合材料Krishna Vihari[8]采用微机法预测波龙/S-G/E-G纤维和天花矩阵复合Dragan,[9]研究单向碳/环氧复合材料中的应力使用有限元素法,可用于预测模型压力分布Anifantis[10]预测微机械压力状态发展于纤维复合物中,该复合物对平方形和六角形纤维数组应用有限元素法,包含多相相位数组论文中有限元素法用于预测Cab/Epory复合维E1、E2、QQQQQQQQ12和G12测试结果与混合法则和Halphin-Tsai标准对比人工智能模糊逻辑成功应用 预测FRP复合体工程常量 |
二.方法整理 |
| 目前的研究工作处理通过弹性理论对纤维强化复合体体体积代表性分量有限分量分析对纤维强化聚合物复合体工常数评价纤维排列方数组称单向纤维复合体,单向纤维复合体显示Fig开工假设纤维和矩阵材料线性弹性单元单元解析纤维量比复合总量取自纤维跨段面积相对单元总跨段面积分片被视为复合材料中的重要参数,并被称为纤维体积分片Fig2显示隔离单元 |
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| A.有限元素模型 |
| 研究纤维强化材料微机理时,宜使用直角坐标系,该坐标轴与纤维方向对齐图3显示1-2-3坐标系用于研究单元细胞行为一轴与纤维方向对齐,二轴在单元单元平面上并垂直于纤维,三轴与单元单元平面对齐并垂直于纤维单单元细胞行为大数组的一部分,满足单单元细胞边界保留平面条件由于几何学、材料和单元单元加载与1-2-3坐标系的关系,假设四分之一单元足以进行本分析3D有限元素网格图4显示单元单元四分之四有限元素模型的维度取X=100mm,Y=100mm和NQQ |
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| 微博3单元四分之四4有限元素网格 |
| 半径对应纤维体积分数变化举例说,纤维半径计算为61.8单位,纤维体积分数30%.b.Lamina机械特性计算使用弹性论法和Halphin-Tsai公式的表达式青年光向跨向 |
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| 公元前哈尔斐台赛 |
| 逆向青年模数和平面剪模数通过方程(6)和(8)所得值与实验结果不相容由此确定需要更好的建模技术,其中包括有限分量法、有限差量法和边界分量法可惜这些模型可供复杂方程使用正因如此,半经验模型开发为设计目的半经验模型中最有用的模型包括Halphin和Tsai模型,因为它们可广泛用于弹性特性和纤维体积分片Halphin和Tsai开发模型简单方程图曲线与基于弹性结果相匹配方程半经验性质,因为曲线装配参参带物理意义纵向Young模块化之Halphin-Tsai方程与通过材料强度方法获取之法相同,即 |
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| 增强因子QQ值取决于纤维几何学、打包几何学和加载条件 |
| E.模糊规则建模 |
| 模糊逻辑快速成为当今技术中最成功的开发精密控制系统技术之一混淆逻辑在许多实用工程环境使用,因为它处理不精确和不精确信息的能力模糊逻辑的强力方面是,它模仿人类决策并有能力从某些或近似信息生成精确解决方案信息不完全不精确和决策过程不精确使模糊逻辑在复杂工程、业务、财务和管理系统建模方面非常有效,否则难以建模。模糊系统以语言变量的形式对输入和输出作出决定变量用IF-HEN规则测试,这些规则产生一个或多个响应,视所坚持的规则而定。每种规则响应按成员输入程度加权计算,响应的中值计算产生适当的输出[11和12]图5显示模糊推理系统,它也被称为模糊规则系统基本由四个功能区块组成模糊分解器映射输入和输出数并编成相应的模糊成员fizicle取输入并判定它们通过成员函数属于每个fizy集的程度推理引擎用于模糊推理并生成模糊值解密器转换模糊集成crisp数规则基础包含由专家提供的语言规则并有可能提取规则组成数值数据 |
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| 模糊建模用语言值替换所有数字值有意义的语言语句选择变量并用适当的模糊集表达,如纤维卷分数的低值、高值和高值成员船函数数输出响应为六类,如低值低值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值中值使用更多成员功能可获取更精确结果,因此为当前调查选择六成员功能调查Gauss2成员功能 |
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| 图6显示输入变量成员函数,即纤维卷分数,图7显示输出响应纵向模数成员函数,图8显示模糊规则查看器验证开发模糊模型时,预测值与使用FEM测定值比较 |
三.成果和讨论 |
| 在这次调查中,碳T300/Epotiy合成纵向模数(E1)通过混合法则结果验证发现极接近一致后期有限元法应用来评价其他工程常量,如横向模数E2、主波松比VE12和Inplane剪模数G12模糊逻辑基础模型开发自有限元素法结果预测CbonT300增强环氧复合工序常量Fig 9QQQQQQQQQET412显示对预测CboneT300纤维加固环氧复合材料工程常量使用的不同技术的比较从图中推断出模糊预测值离用有限元素法评价值非常近由此得出结论,模糊规则建模可有效用于预测纤维加固复合材料工程常量 |
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| A.单向碳T300/Eprocy复合变量从Fig.13-16显示不同纤维体积分数 |
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| .b.分析结果图13-16显示各种工程常量在纤维体积分片方面的变异观察图为:1纵向青年模数和横向模数随着纤维体积分数的增加而线性增长二叉Poisson主比(QQQQ12)随着纤维体积分数的增加略微下降3级平面剪模数(G12)线性增长与纤维卷分增加0f 50%从以上结果推断出,Fizzy预测值非常接近三维FEM模型判定值 |
四.结论 |
| 单向Cabto300纤维加固环氧复合体微机分析使用三维FEM模型完成工程常量如纵向青年模数(E1)、横向青年模数(E2)、主要 Poisson比(QQQQQQ12)和Plane剪模分数(G12)预测模糊规则模型开发后预测工程常量基于观察结果得出的结论是,模糊逻辑基础模型可有效用于预测纤维强化复合材料工程 |
启蒙 |
| 作者想感谢机械工程学院为研究工作扩充设施 |
引用 |
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