本文選題：復合泡沫材料 + 碳纖維��； 參考：《復合材料學報》2017年02期

【摘要】：采用二元模型對短纖維增強復合泡沫(SFRSF)材料進行了簡化模擬,考慮了纖維在空間中分布的隨機性,并分別采用不同單元類型在不考慮網(wǎng)格匹配的情況下對纖維和基體單獨進行網(wǎng)格劃分。之后,采用改進的單元嵌入技術(EET)耦合纖維與基體的自由度,并引入桿單元模擬界面相,描述了材料內(nèi)部纖維與基體的傳載機制,從而建立了能反映材料細觀結構的有限元數(shù)值模型。在此基礎上,研究了碳纖維含量和長度以及空心微珠含量和壁厚對SFRSF楊氏模量的影響規(guī)律。結果表明,該數(shù)值模型對SFRSF楊氏模量的預測與實驗值吻合較好。增加碳纖維的含量和纖維長度能夠有效提高SFRSF材料的楊氏模量,適當增加空心微珠壁厚一定程度上可以增加其楊氏模量。
[Abstract]:The simplified simulation of short fiber reinforced composite foamed SFRSFs was carried out using a binary model, and the randomness of fiber distribution in space was considered. The fiber and matrix were meshed separately by different element types without considering mesh matching. Then, an improved element embedding technique is used to describe the load transfer mechanism between fiber and matrix by introducing the bar element to simulate the interface phase of fiber and matrix, and the degree of freedom of coupling fiber and matrix is introduced. Thus, a finite element numerical model which can reflect the mesoscopic structure of materials is established. On this basis, the effects of carbon fiber content and length, hollow bead content and wall thickness on the Young's modulus of SFRSF were studied. The results show that the prediction of SFRSF Young's modulus by the numerical model is in good agreement with the experimental data. Increasing the content of carbon fiber and the length of fiber can effectively increase the Young's modulus of SFRSF material and increase the Young's modulus of SFRSF material to a certain extent by properly increasing the wall thickness of hollow microbeads.
【作者單位】： 北京航空航天大學固體力學研究所;
【基金】：國家自然科學基金(11472025,11272030)
【分類號】：TB332

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本文編號：1789259