欢迎登录材料期刊网

材料期刊网

高级检索

应用ANSYS有限元商用软件,建立单向玻璃纤维增强树脂基体复合材料轴对称平面Whitney和Riley分析模型,利用非线性有限元分析方法,研究该类复合材料纤维长径比变化对材料整体力学行为的影响,同时研究该类复合材料中纤维与基体界面结合强度分布形式对材料破坏方式的影响.研究表明:纤维在基体中的埋深长度与基体对纤维包裹厚度应保持在一个最佳范围,高过一定值后增强作用几乎不再增加,过低又不能保证复合材料足够力学性能;随着纤维与基体上端界面结合强度增加,纤维界面上端正应力绝对值出现最大值,并且纤维界面上下端正应力转化为压应力,因此材料的断裂位置为上端加持部位附近,下端加持部位附近没有出现界面脱粘现象;随着纤维与基体下端界面结合强度的增加,纤维界面下端正应力绝对值出现最大值,并且纤维界面上下端正应力转化为分离力,因此材料断裂位置为材料下端加持部位附近,上端加持部位附近出现纤维与基体脱粘现象.

参考文献

[1] SALEEM M;TOUBAL L;ZITOUNE R et al.Investigating the effect of machining process on the mechanical behavior of composite plates with circular holes[J].Composites Part A:Applied Science and Manufacturing,2013,55(02):169-177.
[2] 包建文,陈祥宝.发动机用耐高温聚酰亚胺树脂基复合材料的研究进展[J].航空材料学报,2012(06):1-13.
[3] 梁春华,李晓欣.先进材料在战斗机发动机上的应用与研究趋势[J].航空材料学报,2012(06):32-36.
[4] 何先成,高军鹏,安学锋,益小苏.环氧树脂基形状记忆复合材料的制备与性能[J].航空材料学报,2014(06):62-66.
[5] 钱鑫,支建海,张永刚,杨建行.炭纤维表面化学结构对其增强环氧树脂基复合材料性能的影响[J].材料工程,2014(06):84-88.
[6] 黄丽,张祺鑫,王成忠.连续炭纤维增强ABS界面性能研究[J].材料工程,2013(01):30-34.
[7] Haojie Yuan;Shouchun Zhang;Chunxiang Lu;Shuqing He;Feng An .Improved interfacial adhesion in carbon fiber/polyether sulfone composites through an organic solvent-free polyamic acid sizing[J].Applied Surface Science: A Journal Devoted to the Properties of Interfaces in Relation to the Synthesis and Behaviour of Materials,2013(Aug.15):279-284.
[8] 卢杰,杨中甲,顾轶卓,李敏,张佐光.玻璃纤维增强体形式对酚醛泡沫性能的影响[J].复合材料学报,2014(06):1394-1401.
[9] S.H. Pyo;H.K. Lee .An elastoplastic damage model for metal matrix composites considering progressive imperfect interface under transverse loading[J].International Journal of Plasticity,2010(1):25-41.
[10] Liu, J.;Ge, H.;Chen, J.;Wang, D.;Liu, H. .The preparation of emulsion type sizing agent for carbon fiber and the properties of carbon fiber/vinyl ester resin composites[J].Journal of Applied Polymer Science,2012(1):864-872.
[11] HINE P J;LUSTIH R F;GUSEV A A.Numerical simulation of the effect of volume fraction,aspect ratio and fiber length distribution on elastic and thermal-elastic properties of short fiber composites[J].Composites Science and Technology,2002(62):1445-1453.
[12] 张亚芳,齐雷,张春梅.增强短纤维长径比对复合材料力学性能的影响[J].广州大学学报(自然科学版),2008(04):32-34.
[13] 杜勇锋.短纤维复合材料中短纤维对基体裂纹的阻滞效应[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2002(02):277-280.
[14] 康国政,高庆.纤维长径比对单向短纤维复合材料力学行为的影响[J].西南交通大学学报,2000(02):188-191.
[15] FAVRE J P .Characterization of fiber/resin bonding in composites using pull-out test[J].Int J Adhes,2008,1(06):234-241.
[16] BECKERT W;LAUKE B .Critical discussion of the single fiber pull-out test:does it measure adhesion[J].Composites Science and Technology,2003,57(03):1689-1706.
[17] SCHALLER R .Mechanical spectroscopy of interface stress relax-action in metal-matrix composites[J].MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING,2006,442(1/2):423-428.
[18] SINGLETARY J;LAUKE B;BECKERT W .Examination of fundamental assumptions of analytical model of fiber pull-out test[J].Mechanics of Composites Materials and Structures,2007,4(03):95-112.
[19] SCHULLER T;BECKERT W;LAUKE B .A finite element model to include interfacial roughness into simulations of micromechanical test[J].Composites Materials Science,2010,15(01):357-366.
[20] 郑吉良,孙勇,彭明军.基于纤维拔出理论的复合材料力学性能的研究[J].兵器材料科学与工程,2014(02):16-22.
上一张 下一张
上一张 下一张
计量
  • 下载量()
  • 访问量()
文章评分
  • 您的评分:
  • 1
    0%
  • 2
    0%
  • 3
    0%
  • 4
    0%
  • 5
    0%