2.5D编织复合材料孔结构

疲劳寿命精准预测

结合实验与多尺度模拟，阐明了缺口尺寸对疲劳损伤机制的影响，为航空航天孔结构设计提供依据。

Jianda, Li · Guo, Junhua · Cihang, Jiang · 温华兵 · Guo, Wantao · 温卫东

Engineering Failure Analysis 2026

参数信息

疲劳寿命预测误差

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技术优势

预测误差≤2倍

所建宏-微观耦合模型在80%应力水平下预测两种缺口尺寸试样的疲劳寿命，相对实验结果误差在2倍以内。

揭示缺口尺寸效应

研究发现缺口尺寸增加导致疲劳寿命和剩余刚度持续下降，应力集中系数在循环加载中先增后减。

损伤演化路径明确

损伤从缺口根部萌生并呈扇形扩展，主要由经纱和纬纱的横向开裂控制。

应用场景

• 航空航天结构件：提供含孔结构疲劳寿命预测，替代保守设计。
• 编织复合材料构件：阐明缺口尺寸对疲劳损伤的影响机制。
• 复合材料结构设计：为孔结构参数选择提供设计依据。
• 疲劳寿命评估：利用模型快速评估不同缺口尺寸的寿命。