隨著編織工藝的快速提升、制作成本的降低以及工業發展對材料特殊性能的需求，編織復合材料的應用越來越廣泛。本書對編織復合材料進行參數化設計、力學性能分析和工程應用等方面研究，給出了編織復合材料從結構設計到性能評估的系統方法。本書共8章，內容涉及2.5D和三維編織復合材料結構的細觀尺度建模、參數化設計系統開發和力學性能預測等方面。
本書可供編織復合材料研究和應用的科研工作者、高年級本科生、研究生和相關工程技術人員參考。
王旭鵬，西安理工大學教授，工學博士，博士生導師，藝術與設計學院副院長，陜西省高校青年杰出人才，國家一流專業建設點（工業設計）負責人。先后主持/參與軍委科技委重點和一般項目、國家自然基金面上和青年項目、教育部青年項目、陜西省重大理論與現實問題項目、陜西省青年杰出人才配套項目、陜西省教育廳自然專項等縱向科研項目20余項；出版專著1部《機構碰撞動力學》；主持獲批航空工業科學技術二等獎1項、陜西省高等學�？茖W技術優秀成果二等獎2項；在國內外期刊發表科研論文50余篇，其中SCI檢索30余篇；授權發明專利20余項。兼任陜西省機械工程學會工業設計分會理事、陜西省機械工程學會機械設計分會理事，中國人類功效學會生物力學專業委員會委員；擔任國內外多個SCI、EI期刊編委及審稿人。
研究方向：機械系統動力學；運動生物力學；"醫工"交叉創新設計與仿真；計算機輔助工業設計。
第1章 緒論 001
1.1 概述 001
1.2 國內外相關領域研究現狀 003
1.2.1 三維編織復合材料微觀結構研究現狀 003
1.2.2 三維編織復合材料力學特性研究現狀 005
1.2.3 齒輪傳動系統研究現狀 008
1.3 現有研究中存在的問題 010
1.4 本書主要研究內容 010
參考文獻 011
第2章 三維編織碳纖維復合材料基本理論 019
2.1 三維編織技術 019
2.2 碳纖維復合材料 021
2.3 碳纖維復合材料力學性能分析方法 021
2.3.1 碳纖維復合材料纖維束力學性能分析方法 021
2.3.2 碳纖維復合材料力學性能分析方法 025
參考文獻 032
第3章 三維編織碳纖維復合材料細觀結構參數化設計 033
3.1 三維五向矩形單胞結構參數化模型 033
3.1.1 三維五向矩形編織工藝規律 033
3.1.2 三維五向單胞參數化建模方法 037
3.1.3 纖維體積分數計算 039
3.2 2.5D 編織復合材料參數化模型 041
3.2.1 2.5D單胞模型 041
3.2.2 2.5D單胞參數化建模方法 043
3.3 三維五向圓形編織復合材料參數化模型 050
3.3.1 三維五向圓形橫向編織紗線運動規律分析 050
3.3.2 三維五向圓形橫向編織復合材料單胞參數化模型構建 052
3.3.3 編織復合材料單胞物理特性參數化分析 062
參考文獻 067
第4章 三維編織碳纖維復合材料參數化設計系統開發 068
4.1 系統開發流程 068
4.1.1 工作環境搭建 068
4.1.2 人機交互界面設計 069
4.1.3 具體程序設計 070
4.2 系統設計思路 070
4.2.1 模型參數計算 070
4.2.2 單胞實體建模 074
4.3 參數化設計系統應用 078
4.3.1 編織參數與單胞幾何參數關系討論 078
4.3.2 單胞幾何模型實例 080
參考文獻 082
第5章 Abaqus軟件介紹 083
5.1 Abaqus軟件概述 083
5.2 Abaqus軟件基本模塊 083
5.2.1 Abaqus建模前處理 084
5.2.2 Abaqus建模求解設定 087
5.2.3 Abaqus建模后處理 087
5.2.4 Abaqus簡單實例分析 087
5.3 Abaqus軟件復合材料領域專用模塊 093
5.3.1 EasyPBC插件介紹 093
5.3.2 EasyPBC復合材料分析實例 094
參考文獻 098
第6章 三維編織碳纖維復合材料力學性能預測 099
6.1 復合材料剛度預測 099
6.2 單胞有限元分析 111
6.2.1 組分材料彈性性能 111
6.2.2 周期性邊界條件 112
6.2.3 復合材料宏觀力學性能 117
6.3 復合材料力學性能有限元分析 119
6.3.1 細觀單胞有限元模型 119
6.3.2 力學響應結果及后處理 122
參考文獻 126
第7章 三維編織碳纖維復合材料力學性能影響規律研究 127
7.1 2.5D 編織復合材料力學性能影響規律 127
7.1.1 經向紗密度對復合材料力學性能的影響規律 127
7.1.2 緯向紗密度對復合材料力學性能的影響規律 129
7.2 三維矩形編織復合材料力學性能影響規律 131
7.2.1 編織角對復合材料力學性能的影響規律 131
7.2.2 纖維體積分數對復合材料力學性能的影響規律 134
7.3 三維圓形編織復合材料力學性能影響規律 137
參考文獻 139
第8章 三維編織碳纖維復合材料應用研究 140
8.1 2.5D 編織復合材料齒輪 140
8.1.1 2.5D編織復合材料齒輪嚙合強度 140
8.1.2 2.5D編織復合材料齒輪彎曲應力-脈動法 149
8.2 三維五向編織復合材料齒輪 154
8.2.1 三維五向編織復合材料齒輪嚙合有限元模型 154
8.2.2 三維五向編織復合材料齒輪嚙合強度 157
8.2.3 三維五向編織復合材料齒輪傳動性能 163
8.2.4 三維五向編織復合材料齒輪與金屬齒輪性能對比 169
8.3 三維五向編織復合材料減速箱 171
8.3.1 三維編織箱體的編織工藝原理和三維建模 171
8.3.2 三維編織復合材料箱體約束施加和載荷計算 177
8.3.3 三維編織復合材料箱體模型網格劃分與材料定義 177
8.3.4 三維編織復合材料箱體有限元靜力學分析 177
8.3.5 三維編織復合材料箱體有限元模態分析 181
參考文獻 184
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