摘要：为有效降低某复合材料固化冷却过程中的应变水平，以某圆柱形复合材料为例，利用有限元分析软件MSC Nastran，研究固化冷却过程中复合材料参数对其应变的影响.计算得到复合材料最大von Mises应变值和分布位置，分析弹性模量、泊松比、线膨胀系数、密度等参数对其应变的影响.
　　关键词：固化冷却； 复合材料； 材料参数； 有限元
　　中图分类号：TB33文献标志码：B
　　1有限元分析的理论基础
　　有限元法将物体分成有限个数的小单元体，在每个单元体上布置若干节点，通过形函数将单元体内任一点的位移近似地用节点位移表示，由此得到整个物体的位移场必须是连续的.根据虚功原理或最小势能原理以及问题的边界条件等，写出节点位移所满足的代数方程.求解这些方程，得到节点位移，再由节点位移求解出物体的位移场、应变场和应力场等.应用Patran作前后处理，MSC Nastran作解算器，对某复合材料模型采用六面体八节点3D等参元进行有限元划分.
　　1.1热传导分析方程
　　采用有限元分析方法可以得到某复合材料热传导分析方程[1]为CTt+K+FT=Q （1）式中：T为节点温度向量；Q为节点热流向量；C为热容矩阵，C=element∫VeNTρcN dVN为单元插值形函数矩阵；K为热传导矩阵，K=element∫VeNTxiλijNxj dV传热分析边界条件的处理：
　　4结论
　　（1）在固化冷却过程中，某圆柱型复合材料的最大von Mises应变位于其中段内表面.
　　（2）固化冷却过程中，模量对结构完整性影响极小；随着泊松比的减小，结构的最大von Mises应变值减小，但对结构完整性的影响较小；随着热膨胀系数的减小，结构的最大von Mises应变值减小，且对结构完整性的影响较大；密度对结构完整性基本没有影响.
　　（3）在进行类似复合材料设计时，应尝试选取材料热膨胀系数较低的材料，可减小其最大von Mises应变值.
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