纤维增强复合材料界面损伤微观力学模型.pdf

纤维增强复合材料界面损伤的微观力学模型裴永琪,江晓禹��������理论模型����四川大学学报�こ炭蒲О���������分析中常见的�嘞宋�銮扛春喜牧辖缑婺P汀���喀一�。������.������籪���纤维增强复合材料中的应力是通过纤维和基体之间的界面进行传递的,故复合材料的界面是外加荷载从基体向增强材料传递的纽带,对复合材料的宏观性能起着极其重要的作用。深入了解复合材料的界面特性是提高复合材料整体性能的必要环节。界面模型问题的研究主要集中在理论和有限元模拟两个方面。重点分析和研究了近年来在有限元研究复合材料中应力传递的剪滞理论最早是由������晏岢龅模�衔5ハ蚋春喜牧现嵯蚴�载时,会因纤维与基体两者间的弹性不匹配在平行于纤维轴向的平面内产生剪切应力,此剪切应力即是应力从基体传递给纤维的手段。根据剪滞理论,文献��治隽私缑嫱耆�颜澈屯耆ɑ�剖钡挠α�分布,文献��蚚�分别采用不同的剪切强度判断准则分析了复合材料界面脱粘过程。然而,在剪滞理论中没有很好的考虑纤维端部的正应力传递和界面的结合状态。在短纤维增强金文章编号:��������隹�����摘要:界面的力学性能及界面的应力传递过程,对整个复合材料的宏观力学性能都会产生重要影响。从界面损伤的理论模型和有限元模型两个方面出发,重点对近年来在有限元分析中常见的�嘞宋�銮扛春喜牧辖缑婺P�进行分析和研究。结果表明,合理选取一种有限元模型对于界面强度的研究十分重要,但测定界面拉伸强度的力学模型还待做进一步研究。关键词:纤维增强复合材料;界面模型;有限元分析中图分类号:��文献标识码:����篺��—�����第�卷增刊���年���髂辖煌ù笱Яρв牍こ萄г海�拇ǔ啥�����∞�玳毗�������瓹������,�������:����������猺���������.�����痬��������.�����棚�����瑃�������甌�����.����,����.�����;�����收稿日期:��一��桓�作者简介:裴永琪����,男,:固体力学.����篺���睝��瓹�����.���.,������琣��.��
由于纤缈基体界面的粘结强度,纤维/基体界面的�邢拊<扑隳P�平均。采用���械拿�钐崆岸ㄒ宓ピ5纳�溃�结果与实验结果吻合得很好,并得到了各种联合加对于基体较软的复合材料,计算中必须要考虑基体属基复合材料中,上述两个因素是非常重要的。文献��远滔宋�銮拷鹗艋�春喜牧嫌αΥǖ莸拇�统剪滞理论进行了修正和改进,推导得到了描述短纤维复合材料应力传递机制的一些公式,通过与有限元分析得到的应力传递结果比较发现,修正理论对应力传递的描述准确性明显优于传统的剪滞理论,修正是合理而必须的。文献��刑岬降囊恢�简单理论方法也是在考虑到短纤维端部界面的应力传递的基础上,对剪滞理论进行了发展。文献���眉羟兄秃蠓ǎ��隽艘恢中碌幕�体损伤模型,利用��掷砺郏��隽艘恢中碌挠苫�体裂纹导致的纤维/基体界面脱粘裂纹损伤模型。理论分析和数值计算得到了一些关于纤维增强复合材料强度和损伤有参考价值的结论,并对复合材料中一些常见的损伤破坏形式进行了定性的解释,由此表明此模型的可行性。在有限元分析中。选择一个合适的界面模型很重要。过去几年中,主要有�嘤邢拊7治龇椒ɡ�描述界面问题:界面层模型