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纖維增強(qiáng)復(fù)合材料有效性能分散性

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-07-10  來源:m.shijieche.cn  瀏覽次數(shù):19

       利用改進(jìn)算法的宏一細(xì)觀統(tǒng)一通用單胞本構(gòu)模型,采用Monte-Carlo方法研究了不同纖維形狀、不同纖維排列方式以及纖維體積含量對纖維增強(qiáng)復(fù)合材料彈性模量、泊松比和熱膨脹系數(shù)的分散性的影響。研究結(jié)果表明:復(fù)合材料有效性能的分散性小于組分的分散性。隨著纖維體積比的增加,縱向有效性能的分散性加大;而橫向有效性能除了橢圓形纖維的短軸方向的熱膨脹系數(shù)之外,其它性能的分散性則都是下降趨勢。纖維截面形狀和排列方式對縱向性能的分散性幾乎沒有影響。方形和圓形纖維時,橫向性能的分散性幾乎相同,而橢圓形纖維時,則與它們有明顯的差別。不同纖維排列方式下,橫向性能的分散性都是不一樣的。對于E11和G12。六角形和方形對角排列時其分散性較大,而矩形排列引起的分散性最小。隨著纖維體積比的增加,不同排列方式下,橫向熱膨脹系數(shù)的分散性趨近于一致。本文得到的結(jié)論為復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)的概率設(shè)計提供了重要的參考。

       金屬基和陶瓷基復(fù)合材料具有較高的比強(qiáng)度、比剛度以及良好的抗蠕變、耐高溫等性能,因此在航空航天領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。然而,復(fù)合材料的性能往往表現(xiàn)出較大的分散性,其分散性通常與細(xì)觀結(jié)構(gòu),如纖維和基體的分散性、界面相特性、基體缺陷、纖維的體積分?jǐn)?shù)有關(guān)。

資料下載:   纖維增強(qiáng)復(fù)合材料有效性能分散性.pdf
 
 
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