本文關(guān)鍵詞：膠結(jié)型顆粒復(fù)合材料的粘彈性能

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【摘要】：膠結(jié)型復(fù)合材料在自然界中廣泛存在,它是一種典型的混合物,由基體材料和顆粒材料組成,這兩種材料之間取長補短,協(xié)同工作,使復(fù)合材料有了更為優(yōu)秀的力學(xué)性能,并且具有廉價易得的特性,在現(xiàn)實的各個行業(yè)中得到了非常廣泛的使用。本文對玻璃微珠和環(huán)氧樹脂這兩種材料組成的典型的膠結(jié)型復(fù)合材料為例進行分析。它的粘彈性主要體現(xiàn)在松弛、蠕變、應(yīng)變率敏感、阻尼四個方面。首先從宏觀層面上考慮,對這種材料的松弛和蠕變性能進行研究。通過壓應(yīng)變條件下的松弛實驗測定整體材料的松弛特性,將其簡化成三參數(shù)固體模型進行分析,推導(dǎo)得到松弛模量和蠕變?nèi)崃?并結(jié)合有限元軟件,對整體宏觀材料的蠕變過程進行了仿真分析。再從微觀角度,以壓應(yīng)變條件下的松弛實驗得到基體材料的粘彈性能為基礎(chǔ),依托組合球理論,對單個組合球單元的粘彈性性能進行分析得到了其松弛模量,并與宏觀材料松弛實驗的結(jié)果做了對照。對于此種材料的應(yīng)變率敏感性性能,主要是從實體材料的實驗出發(fā),采用低、中、高三種不同的壓縮速率,將材料壓縮到規(guī)定的變形量,并結(jié)合應(yīng)變率敏感的計算公式分析,得到了這種材料應(yīng)變敏感性的客觀規(guī)律。對于此種材料的阻尼特性,采用實驗測定基本參數(shù)和ANSYS仿真相結(jié)合的方法分析。首先通過熱態(tài)動分析實驗,在一定溫度域內(nèi),對多個頻率點進行掃頻,測定環(huán)氧樹脂基體材料的損耗因子,進而把實驗測得的基體材料的損耗因子放入組合球單元中進行仿真模擬,得到不同顆粒直徑的組合球單元的損耗因子,并將組合球單元組裝成宏觀網(wǎng)絡(luò)模型,從而計算得到宏觀材料的阻尼性能。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合材料 粘彈性 松弛模量 網(wǎng)絡(luò)模型 損耗因子
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景及其意義9-10
• 1.2 膠結(jié)型顆粒復(fù)合材料10-12
• 1.2.1 松弛蠕變研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 應(yīng)變率敏感研究現(xiàn)狀11
• 1.2.3 阻尼特性現(xiàn)狀11-12
• 1.2.4 仿真模擬現(xiàn)狀12
• 1.3 玻璃微珠/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料及論文主要研究內(nèi)容12-14
• 第2章 松弛性能14-31
• 2.1 實驗原理與方法14
• 2.1.1 松弛實驗14
• 2.2 實驗材料及試件制備14-16
• 2.2.1 材料選取14-15
• 2.2.2 試件制備15-16
• 2.3 松弛實驗測試16-21
• 2.3.1 測試過程16-17
• 2.3.2 結(jié)果分析17-18
• 2.3.3 實驗結(jié)果參數(shù)化18-21
• 2.4 細觀分析21-29
• 2.4.1 經(jīng)典的分析方法21
• 2.4.2 本文的分析過程21-22
• 2.4.3 泊松比的測定22-24
• 2.4.4 組合球單元松弛模量的計算24-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第3章 蠕變性能31-39
• 3.1 松弛蠕變對應(yīng)關(guān)系31-32
• 3.2 ANSYS蠕變模擬32-38
• 3.2.1 ANSYS對于蠕變的約定32-34
• 3.2.2 ANSYS對于宏觀蠕變的仿真34-36
• 3.2.3 組合球單元蠕變模擬36-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 第4章 應(yīng)變敏感性能39-44
• 4.1 應(yīng)變敏感性實驗39
• 4.2 應(yīng)變敏感性測試39-43
• 4.2.1 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系39-41
• 4.2.2 應(yīng)變敏感性系數(shù)41-43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 第5章 阻尼性能44-54
• 5.1 分析方法44
• 5.2 實驗測定基本參數(shù)44-47
• 5.2.1 試件準備45-46
• 5.2.2 試驗方法與結(jié)果46-47
• 5.3 ANSYS組合球單元分析47-49
• 5.4 宏觀網(wǎng)絡(luò)模型分析49-52
• 5.5 定性分析52
• 5.6 本章小結(jié)52-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻55-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果59-60
• 致謝60

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1 楊君友,蕭建中,張同俊,胡鎮(zhèn)華,崔];顆粒復(fù)合材料顆粒相/基體相界面結(jié)合強度~*[J];材料導(dǎo)報;1993年05期

2 劉一華，，劉安中，吳國璋;顆粒復(fù)合材料拉伸斷日表面的分形模型[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1995年01期

3 黃憲s

本文編號：890178