復(fù)合材料的基本理論(已修改)
2025-05-31 05:11 本頁(yè)面
【正文】 20212021 2. 復(fù)合材料的基本理論 力學(xué)性能的復(fù)合法則 ? 增強(qiáng)原理 ? 彌散增強(qiáng) ? 顆粒增強(qiáng) ? 長(zhǎng)纖維增強(qiáng) ? 短纖維增強(qiáng) 幾種主要的力學(xué)模型 ? 層板模型 ? 切變延滯模型 ? 連續(xù)同軸柱體模型 ? 有限差分與有限元模型 物理性能的復(fù)合法則 ? 加和特性 ? 傳遞特性 復(fù)合材料的基本理論 材料的微觀組織 ? 形狀、分散程度 ? 體積分?jǐn)?shù) ? 幾何學(xué)特征 原材料的性能 ?力學(xué)性能 ? 物理性能 ? 界面的狀態(tài) 復(fù)合材料的 基本理論 復(fù)合材料的 整體性能 復(fù)合材料理論與組織、性能之間的關(guān)系 力學(xué)性能的復(fù)合法則 增強(qiáng)原理 1) 彌散增強(qiáng) ? 主要由基體承擔(dān)載荷 ? 彌散質(zhì)點(diǎn)阻礙基體中的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng) ? 阻礙能力越大，強(qiáng)化效果越好 條件： ? 質(zhì)點(diǎn)是均勻分布的球形 ? d為直徑 ? Vp為體積分?jǐn)?shù) ? Gm為基體的切變模量 ? b為柏氏矢量 彌散質(zhì)點(diǎn)的尺寸越小，體積分?jǐn)?shù)越大，強(qiáng)化效果越好。 ? ??ymppG bdVV??????????231212顆粒增強(qiáng) ? 顆粒的尺寸較大 ? 基體承擔(dān)主要的載荷 ? 顆粒也承擔(dān)載荷 ? 約束基體的變形 ? Gp為顆粒的切變模量 ? C為常數(shù) 顆粒的尺寸越小，體積分?jǐn)?shù)越大，強(qiáng)化效果越好。 2) 連續(xù)纖維增強(qiáng) 串聯(lián)模型 并聯(lián)模型 基體 增強(qiáng)體 連續(xù)纖維增強(qiáng)（ 并聯(lián)模型，等應(yīng)變模型 ） 復(fù)合材料的載荷 =基體載荷 +纖維載荷 Pc=Pm+Pr 因?yàn)?P=σ ?A，所以 σ c ?A c= σ m ?A m+ σ r ?A r （ 1） A c= A m+ A r A m / A c= f m A r / A c= f r （體積分?jǐn)?shù)） 即（面積分?jǐn)?shù) =體積分?jǐn)?shù)） （ 1）式兩邊同除以 A c ， σ c ?A c / A c = σ m ?A m / A c + σ r ?A r / A c 即 σ c = σ m ? f m + σ r ? f r （ 2） 基體與纖維發(fā)生同樣的應(yīng)變 ε c=ε m=ε f =ε （ 2 ）式兩邊同除以 ε ， σ / ε = E ?E c = E m ? f m + E r ? f r 連續(xù)纖維增強(qiáng)（ 串聯(lián)模型，等應(yīng)力模型 ）
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