基于細(xì)觀力學(xué)理論的顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料脫粘損傷研究
發(fā)布時(shí)間:2019-12-01 00:49
【摘要】:本文基于細(xì)觀力學(xué)方法,建立了包含基體和增強(qiáng)顆粒的二相顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料模型。假設(shè)把顆粒均勻嵌入到無限大基體中并且與基體完全粘結(jié),這時(shí)顆粒與基體均為復(fù)合材料中的異性?shī)A雜;诖四P,利用自洽法、等效夾雜法以及Mori-Tanaka方法,推導(dǎo)出復(fù)合材料在外部應(yīng)力作用下各組分材料的本構(gòu)關(guān)系表達(dá)式,研究溫度變化、顆粒形狀以及顆粒體積分?jǐn)?shù)對(duì)復(fù)合材料有效彈性模量的影響。本文中在考慮溫度變化以及彈塑性變形前提下,建立了復(fù)合材料中增強(qiáng)顆粒發(fā)生脫粘損壞時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系式。在描述增強(qiáng)顆粒的承載應(yīng)力過程中,本文得出的本構(gòu)關(guān)系表達(dá)式表達(dá)出了完整顆粒、部分脫粘顆粒及完全脫粘顆粒這三種情況。此外,根據(jù)推導(dǎo)的式子,得出了不同顆粒體積分?jǐn)?shù)和縱橫比對(duì)復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)的影響曲線。在數(shù)值分析中,利用本文模型分別計(jì)算了不同顆粒復(fù)合材料的有效性能。在顆粒發(fā)生完全脫粘損壞時(shí),視這時(shí)的復(fù)合材料為多孔材料,與此同時(shí)分析了完全脫粘顆粒體積分?jǐn)?shù)對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的關(guān)系。利用本文計(jì)算結(jié)果與其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較,驗(yàn)證了本文模型的合理性。采用韋伯概率分布函數(shù)描述顆粒發(fā)生脫粘時(shí)的情況,將完全脫粘顆粒視為具有相應(yīng)體積分?jǐn)?shù)的空洞。并利用此模型,描述顆粒復(fù)合材料基體與顆粒間的界面脫粘損傷過程。計(jì)算材料損傷過程對(duì)有效模量的影響。
【學(xué)位授予單位】:燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TB33
本文編號(hào):2568145
【學(xué)位授予單位】:燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TB33
【參考文獻(xiàn)】
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1 ;Analysis of Mechanical Properties of Injection Molded Short Glass Fibre (SGF)/Calcite/ABS Composites[J];Journal of Materials Science & Technology;1997年05期
,本文編號(hào):2568145
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