郑吉良
,
孙勇
,
彭明军
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.4.008
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.
关键词:
复合材料
,
轴对称
,
微元平面模型
,
界面应力
,
破坏过程
,
数值模拟
谢华
,
陈东
,
黄健萌
表面技术
目的 研究在接触应力作用下,双涂层的总厚度及厚度比对其界面应力的影响规律.方法 采用有限元方法研究两个界面,即涂层与基底界面和涂层间界面的Mises应力突变量和界面最大剪应力.结果 总厚度一定时,涂层厚度比变化对涂层/基底界面应力的影响较小,而对涂层间界面应力的影响明显.对于薄涂层,涂层间界面Mises应力突变量和最大剪应力随着中间层厚度比例的增大而减小;对于厚涂层,涂层间界面Mises应力突变量和最大剪应力随着中间层厚度比例的增大而减小.涂层厚度比一定时,随着涂层总厚度增加,涂层间界面Mises应力突变量和最大剪应力先增大,后减小.结论 双涂层的总厚度及厚度比对其界面应力有显著影响.
关键词:
双涂层
,
界面应力
,
有限元法
