乔志炜，王芳芳，张方超，胡方田

（南京玻璃纤维研究设计院有限公司先进材料公司，南京210012）

0 前言

缝合织物增强复合材料具有优良的层间性能和抗冲击损伤容限且成本低、整体性优异等特性，因此它在国内外受到高度重视，具有广泛的应用前景［1-6］，其基本力学性能研究是缝合复合材料结构设计的重要基础，而准确预测力学性能是其应用和发展的前提。但是缝线对缝合制件的内部微观状态和力学性能会产生影响，导致了复合材料细观结构变得复杂、失效模式多样化，也使得对其面内力学性能的预测变得更加困难［7-9］。目前国内外众多研究机构和学者致力于缝合复合材料力学性能预测研究。I. Verpoest［10］针对缝线处及周围的富树脂区建立了几何模型，利用细观模型得到Tsai-Hill准则中的性能参数。A.Margossian［11］采用有限元软件PAM-Form模拟了织物局部缝合过程，发现此有限元模型可用于确定接缝对成形行为的影响，进而优化了缝合工艺。金春花等［12］以正八边形棱柱代替缝线，单胞有限元模型上施加周期性边界条件，使得计算结果更加合理和准确。于芳等［13］对比分析缝合复合材料弹性常数的细观力学模型，得到假设在针脚附近只有部分纤维发生弯曲的模型对缝合参数改变敏感更加合理的结论。燕瑛等［14］将缝线的横截面等效为工字型，建立了缝合层板三维单胞细观力学模型，结果表明缝合使得面内刚度下降 5%～10%，而面外刚度增加 10%～15% ；但是此模型中将缝线截面形状假设为矩形与实际缝线形状仍有很大偏差。……