连续介质微观力学均匀化方法在粘弹性复合材料中的应用.pdf

要研究了由各向同性线弹性加强体和各向同性线粘弹性基体组摘本文在渐近均匀化方法的基础上,用问杓朴镅越基础上,应用弹性一粘弹性对应原理,在域中求解粘弹性多并且与实验结果和其它结果进行了比较。通过两次运用均匀化方法,得到一类单向强化复合材料的有效模量的表达式。反演得到单向强化复合材料的有效松弛模量在时间关键词;连续介质微观力学;微观力学的均匀化理论用均质的宏观结构和非均质的具有周期性分布的微观结构描述原复合材料结构:将力学量表示成关于宏观坐标和微观坐标的函数,并用微观和宏观两种尺度之比为小参数展开,用摄动技术将原问题化为微观均匀化问题和宏观均匀化问题。对这些问题的求解给出了复合材料的有效性能,并给出了复合材料的微观应力场。立了周期性边界条件,用邢拊3绦蚨缘グ辛饲蠼猓分析了不同微观结构对材料有效性能的影响,并与实验和其它理论结果进行了比较。得到了不同方向的方形纤维对于材料的有效模量和有效泊松比的影响。成的多层复合材料的问题。在线弹性多层材料的渐近均匀化方法的层材料的问题。通过P捅硎鞠哒车曰宀牧希囱莸到了多层材料的有效松弛模量和有效泊松比在时间域中的表达式,域中的表达式,并且与其它结果进行了比较。对应原理:有效模量复合材料;渐近均匀化方法湘潭大学硕士毕业论文
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裂”。“连续介质微观力学”采用“辍⑾浮⑽⒐多尺度”的研究第一章连续介质微观力学综述第一节课题研究背景要目的之一就是从微观非均匀材料的微结构特征,如各个组分的性连续介质力学中假设材料是均匀的,实际上是材料非均匀微结对外部作用的响应。它无法计及材料微结构的影响。然而,不论是天然材料缪沂⑼还是人工材料缁炷痢⒕酆衔铩⒏春喜牧,即使在宏观尺度下表现出均匀性,实质上是非匀质的。所以,连续介质力学的描述只是一种近似,本构性能实验给出的只是材料的“整体”性能,连续介质力学不能给出微结构与宏观性能之间的关方法,研究微观非均匀结构对材料宏观性能的影响。微观力学的主能、形状、几何尺寸、分布和组分间的相互影响来推导材料的有效性能,例如弹性模量、松弛模量、热膨胀系数和强度性能等。它涉复合材料是由两种或两种以上组元材料所组成的,也就是用两优越性能。在现代工业中,复合材料占有重要地位,他们的微结构热膨胀系数臀锢怼嫉纭⒌既取⒏粢簟⒛透,这使得它们构性能的统计平均结果,其目的是选用适当的本构关系来描述材料及各种高新材料、复合材料、火箭推进器的高能材料、合金材料、多孔材料、功能梯度材料、聚合物、压电材料、混凝土、岩石、骨骼等等的物理、化学、力学性能的均匀化问题。种或两种以上的单材料,用物理的或用化学的方法经人工复合而成的一种多相固体材料,其微观构造和复合机理一般是非常复杂的,其中存在着不少力学问题。复合材料不但能保持其组分材料的主要优点,克服或减少它们的缺点,还可以产生组分材料所没有的一些特征为其提供了很好的重量、性能比、良好的力学性能慷取⒏斩取在航空、航天等高新工程技术领域中得到了广泛的应用。复合材料湘潭大学硕士毕业论文
综合了不同材料的长处,对复合材料行为的有意义的研究必须借助于非均匀介质有效性能的预报。可以追溯到世纪爱因斯坦关于尽管有许多问题尚未圆满解决,但从应用和工程角度,从理论和方微观力学。复合材料可看作宏观和微观两个层次的材料。在宏观上,有总体应力、应变、弹性模量等。在微观上,有纤维的应力、应变、弹性模量等。在复合材料力学的研究中,不仅需要了解复合材料的宏观等效性能,而且还需要了解它的局部性能。复合材料是一种典型的多相介质,组分材料的性能、夹杂的形状、几何尺寸、分布等材料的宏观力学性能,更重要的是通过微观力学的理论和方法,进一步探求其局部的力学行为,并力图进行材料的优化设计。因此,复合材料微观力学的核心任务是建立复合材料宏观性能和组分性能及其微观结构的定量关系,并揭示复合材料结构在一定工况下的响应规律及其本质,为复合材料的优化设计,性能评价提供必要的理论依据及手段8春喜牧衔⒐哿ρё钤缙诘墓ぷ骺梢匀衔F鹪由于两种不同介电性能的电介质组成的复合电介质的等效介电常数的预报问题。在年代,由于先进复合材料的发展及广泛应用,人们迫切需要有一个理论来确定两种或多种材料构成的复合材料如何能达到最好的刚度、热物理特性等宏观性能,这些工程需要才真正促进了复合材料有效性能预报理论的发展。复合材料微观力学高速发展的另一动力来源于年代中期以来,陶瓷等脆性基体复合材料得到人们的广泛关注。陶瓷材料以其耐高温、耐磨、耐腐蚀而著称,但由于其断裂韧性较低的脆性性质限制了它们的广泛应用。随着纤维及晶须增韧陶瓷基复合材料的研制成功,人们发现,通过一些途径可增加陶瓷材料的断裂韧性,而增韧效果同纤维与基体界面性能等微观结构参数密切相关。这样,揭示