【摘要】：本文基于細觀力學方法,建立了包含基體和增強顆粒的二相顆粒增強復合材料模型。假設把顆粒均勻嵌入到無限大基體中并且與基體完全粘結,這時顆粒與基體均為復合材料中的異性夾雜。基于此模型,利用自洽法、等效夾雜法以及Mori-Tanaka方法,推導出復合材料在外部應力作用下各組分材料的本構關系表達式,研究溫度變化、顆粒形狀以及顆粒體積分數(shù)對復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,建立了復合材料中增強顆粒發(fā)生脫粘損壞時的應力應變關系式。在描述增強顆粒的承載應力過程中,本文得出的本構關系表達式表達出了完整顆粒、部分脫粘顆粒及完全脫粘顆粒這三種情況。此外,根據(jù)推導的式子,得出了不同顆粒體積分數(shù)和縱橫比對復合材料熱膨脹系數(shù)的影響曲線。在數(shù)值分析中,利用本文模型分別計算了不同顆粒復合材料的有效性能。在顆粒發(fā)生完全脫粘損壞時,視這時的復合材料為多孔材料,與此同時分析了完全脫粘顆粒體積分數(shù)對復合材料力學性能的關系。利用本文計算結果與其他實驗結果相比較,驗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)生脫粘時的情況,將完全脫粘顆粒視為具有相應體積分數(shù)的空洞。并利用此模型,描述顆粒復合材料基體與顆粒間的界面脫粘損傷過程。計算材料損傷過程對有效模量的影響。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB33

【參考文獻】

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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

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本文編號：2568145