含缺陷碳纤维复合材料

误差5%内

该多尺度模型能准确预测含制造缺陷碳纤维复合材料的力学行为，揭示缺陷引起的方向依赖性模量弱化机制。

Shujian, Yao · Feipeng, Chen · Yanjing, Wang · Zhou, Hui · 刘开

Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2025

参数信息

预测误差

5 %

技术优势

预测误差在5%以内

与实验结果的对比证实，该多尺度方法能准确预测含缺陷碳纤维复合材料的力学行为，误差在5%以内。

能揭示方向依赖性弱化

该模型揭示了由缺陷引起的显著方向依赖性模量弱化机制，这种机制由缺陷的分布规律和形态决定，为CFRP结构的设计和评估提供有价值的见解。

无需试制实验

该模型基于三维CT图像构建，无需制备大量试样即可预测含缺陷材料的力学性能，节省研发时间和成本。

应用场景

• 碳纤维复合材料：用模型评估含缺陷CFRP的力学行为，替代部分试制实验。
• 结构力学分析：提供多尺度分析方法，准确预测含缺陷结构的模量变化。
• 复合材料可靠性：揭示缺陷引起的弱化机制，为可靠性设计和评估提供依据。