基于VC++與ANSYS單纖維拔出實驗模擬分析系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、單纖維拔出實驗是研究纖維復合材料界面性能的重要方法。但是，單纖維拔出實驗所需試樣數(shù)量多，制作工藝復雜，影響了實驗的實際應用。本文利用計算機軟件技術和有限元計算方法，結合具體實驗，研究了纖維復合材料的單纖維拔出實驗模擬方法，開發(fā)了單纖維拔出實驗模擬分析系統(tǒng)軟件。結果表明，軟件模擬計算所得單纖維復合材料的界面剪切強度和纖維臨界長度等性能參數(shù)與實驗測試所獲得數(shù)據(jù)一致，并可以獲得界面破壞機制。 第一，依據(jù)纖維復合材料單纖維拔出實驗理論，

2、建立了單纖維復合材料的拔出實驗力學分析模型，應用ANSYS軟件以及其APDL參數(shù)化設計語言實現(xiàn)了有限元分析，并研究了樹脂基體單纖維拔出試樣的制備方法。 第二，針對芳綸纖維/雙酚A型環(huán)氧樹脂復合材料，分別進行單纖維拔出實驗的ANSYS有限元模擬分析和實際實驗研究，研究結果表明兩者結論相符合，其中界面平均剪切強度僅相差4.5％，證實有限元模擬分析結果的準確性和有限元模型的合理性，實現(xiàn)了實驗模擬對實際實驗的指導作用；通過有限元法模擬出

3、的在單纖維拔出實驗中發(fā)生的界面脫粘行為與實驗過程一致。 第三，探討了ANSYS內嵌二次開發(fā)技術：APDL、UIDL和UPFs，針對APDL無可視化功能，UIDL人機交互功能弱和無后處理功能，UPFs對ANSYS系統(tǒng)構成影響等缺點，利用Visual C++6.0 開發(fā)平臺研究出了可視化程度高的ANSYS二次開發(fā)技術，解決了軟件接口問題和ANSYS運行結束判斷問題，實現(xiàn)了針對該實驗的模擬分析軟件的開發(fā)方法。 第四，利用基于V

4、C++的ANSYS二次開發(fā)技術和VC++界面編程技術、數(shù)據(jù)庫技術和ADO數(shù)據(jù)訪問技術等，開發(fā)出了單纖維拔出實驗模擬分析系統(tǒng)軟件。本系統(tǒng)實現(xiàn)了清晰的界面管理，強大的人機交互性能和數(shù)據(jù)后處理等功能，輸入實驗基本參數(shù)后，即可得出實驗結果。 本文所建立的單纖維拔出實驗有限元模型準確，可靠。模擬方法在計算單纖維復合材料的界面強度、纖維臨界長度和模擬界面破壞過程等應用中切實可行。本文研究出可視化高的基于VC++的ANSYS軟件二次開發(fā)技術并