安逸
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熊克
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顾娜
复合材料学报
采用梯度功能材料力学方法, 通过改进层合板理论模型来预测材料的力学性能. 将饱和掺杂金属原子的外层作为表面镀层, 将无掺杂的基体作为中间层, 两层之间掺杂的金属原子含量逐渐变化, 作为梯度层;使用EDS方法得到了Pt型金属/离子聚合物复合材料(IPMC)沿厚度方向的Pt原子含量分布, 证明了模型分层的合理性;采用ASTM标准测定了IPMC材料的拉伸和弯曲弹性性能. 本模型采用Mori-Tanaka方法预测表面镀层和梯度层的弹性性能, 采用梯度力学方法, 最终得到IPMC材料整体的弹性性能. 用本文中模型预测常态下和含水饱和态下的IPMC拉伸性能与实验值相比, 误差分别为0. 69%和-2. 05%;预测常态下IPMC的表观弯曲弹性模量与实验值相比, 误差为-0. 99%.
关键词:
金属/离子聚合物复合材料
,
本构关系
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梯度功能
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层合板理论
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改进模型
张一帆
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马明
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陈利
宇航材料工艺
基于多层多向织物复合材料的细观结构,将多层多向复合材料中不同走向的纤维束看作单向复合材料,将具有不同材料主分的单向复合材料的刚度矩阵通过体积平均得到单层复合材料的刚度矩阵,再基于层合板理论通过各单层复合材料刚度得到多层多向立体织物复合材料的总体刚度矩阵,从而得到其工程弹性常数.基于所得的复合材料总体刚度矩阵,利用ANSYS对多层多向复合材料和层合复合材料的变形进行了模拟.通过对比模拟结果发现,多层多向复合材料具有更好的面内性能,多层多向复合材料的最大应力值约为层合复合材料的1/2.
关键词:
多层多向立体织物
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层合板理论
,
剪切性能
