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2.5维机织复合材料作为复合材料的一个重要分支,近年来在航空航天、医疗器械等领域获得了较为广泛的应用。它与传统层板的最大区别在于其层与层之间存在着纤维之间的相互搭接,使得其层间性能大大增强,并且具有较好的抗冲击能力。在2.5维机织复合材料的设计、使用过程中,疲劳问题是需要考虑的重要因素。因此,对其疲劳性能进行深入研究具有十分重要的工程意义与理论价值。本文简要分析了2.5维机织复合材料的细观构造形式,确定了主要参数的求解方法,并以此建立了2.5维机织复合材料的单胞模型。将局部单元刚度矩阵通过坐标转换,根据纤维体积含量加权平均获得总体刚度矩阵,并以此算法为核心编写了可视化VB程序计算2.5维机织复合材料的刚度。此外,对单胞模型采取以周期性边界条件为基础的有限元方法,在给定应变下计算单元的平均应力,并根据弹性材料的本构方程获得2.5维机织复合材料的刚度。在给定参数下对上述两种方法的计算结果进行了对比分析。以代表性体积单元法为基础,对2.5维机织复合材料进行整体建模。利用由Tsai-Hill静强度失效准则推广而来的疲劳失效准则对单元是否失效进行判定,采用基于疲劳损伤因子定义的剩余强度、剩余刚度模型来模拟2.5维机织复合材料的疲劳损伤过程,并给出算例进行了分析。以2.5维机织复合材料整体结构为研究对象,将其视为经纱层和纬纱层组合而成的复合材料。在其经纱层和纬纱层静力分析的基础上,分析了疲劳加载过程中二者的刚度退化导致的应力重新分配的方法。基于单向板偏轴疲劳寿命预测方法,采用线性累积损伤Miner理论提出了2.5维机织复合材料的疲劳寿命预测方法。分别采用手糊和RTM工艺对单向板复合材料及2.5维机织复合材料进行成型并加工成标准试验件,对试样进行了静强度和疲劳性能测试,并将试验结果与预测模型进行了比较。结果表明,线性累积损伤Miner理论预测寿命与试验值保持3倍误差范围内,说明该预测方法可用于2.5维机织复合材料的疲劳寿命预测。