复合材料力学性能计算与可视化分析

1、使用正交铺层纤维增强复合材料（crossply FRP）的材料参数，计算并可视化纤维取向（0° - 90°）相关的：1. 拉伸逆柔度；2. 剪切逆柔度；3. 描述泊松比的柔度比；4. 描述拉伸 - 剪切耦合的柔度比；5. 纵向强度。

使用正交铺层纤维增强复合材料的材料参数，计算并可视化纤维取向（0° - 90°）相关的：

1. 拉伸逆柔度
2. 剪切逆柔度
3. 描述泊松比的柔度比
4. 描述拉伸 - 剪切耦合的柔度比
5. 纵向强度

2、使用10°偏轴拉伸试验中试样的测量数据和几何细节，解释剪应变γxy的符号。

• 纤维逆时针10°取向时，剪应变γxy为负，这可由剪应力符号约定以及初始矩形变形为平行四边形（左下角有最大绝对位移）来解释；
• 纤维顺时针相对于加载轴取向时，根据剪应力符号约定，剪应变γxy为正。

3、在 -45° 编织层合板拉伸试验中，已知试样名义宽度为 25mm，标距长度约为 140mm，计算该试样的纵横比。

根据纵横比计算公式 $ \frac{L}{w} $（其中 $ L $ 为标距长度，$ w $ 为试样名义宽度），可得纵横比为 $ \frac{140}{25} = 5.6 $。

4、利用 -45° 机织层合板拉伸试验中试样的测量数据和几何细节，绘制工程应变的莫尔圆。

主大应变 ε₁ 等于轴向应变 εₓ，主小应变 ε₂ 等于横向应变 εᵧ，这意味着 x - y 坐标系与主材料轴重合。由于除了所需的剪应变 γ₁₂ 之外还存在正应变，所以应变（应力）状态并非纯剪切。

5、利用纤维取向θ = 90°的单向（UD）试样在轨道测试中的测量数据和几何细节，解释剪切应变γxy的符号。

根据剪切符号约定，在轨道测试中剪切应变γxy为负。

6、使用梁测试中纤维束取向θ = 90°（即经向）的机织试样的测量数据和几何细节，完成以下任务：