基于细观力学的短玻璃纤维/环氧树脂复合材料有效弹性模量预测

提出一种预测短玻璃纤维复合材料在单轴拉伸作用下有效弹性模量的方法。基于改进的随机顺序吸附(random sequential adsorption, RSA)法建立了代表性体积单元(representative volume element, RVE),并使用Python脚本在ABAQUS中实现了周期性边界条件。对几种不同纤维质量分数的短玻璃纤维/环氧树脂复合材料进行单轴拉伸试验，获得了相应的宏观弹性模量。分别基于Mori-Tanaka均匀化方法和细观有限元方法预测该复合材料小应变下的有效弹性模量，并与试验结果进行对比。结果表明：细观有限元方法预测的复合材料有效模量均与Mori-Tanaka均匀化方法和试验值接近，误差低于2%,验证了RSA用于复合材料细观分析的可靠性。