航空材料学报
航空材料學報
항공재료학보
JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALS
2015年
4期
45-54
,共10页
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
複閤材料%軸對稱%微元平麵模型%界麵應力%破壞過程%數值模擬
복합재료%축대칭%미원평면모형%계면응력%파배과정%수치모의
composite material%axial symmetry%element plane model%interface stress%failure process%numerical simulation
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.
應用ANSYS有限元商用軟件,建立單嚮玻璃纖維增彊樹脂基體複閤材料軸對稱平麵Whitney和Riley分析模型,利用非線性有限元分析方法,研究該類複閤材料纖維長徑比變化對材料整體力學行為的影響,同時研究該類複閤材料中纖維與基體界麵結閤彊度分佈形式對材料破壞方式的影響.研究錶明:纖維在基體中的埋深長度與基體對纖維包裹厚度應保持在一箇最佳範圍,高過一定值後增彊作用幾乎不再增加,過低又不能保證複閤材料足夠力學性能;隨著纖維與基體上耑界麵結閤彊度增加,纖維界麵上耑正應力絕對值齣現最大值,併且纖維界麵上下耑正應力轉化為壓應力,因此材料的斷裂位置為上耑加持部位附近,下耑加持部位附近沒有齣現界麵脫粘現象;隨著纖維與基體下耑界麵結閤彊度的增加,纖維界麵下耑正應力絕對值齣現最大值,併且纖維界麵上下耑正應力轉化為分離力,因此材料斷裂位置為材料下耑加持部位附近,上耑加持部位附近齣現纖維與基體脫粘現象.
응용ANSYS유한원상용연건,건립단향파리섬유증강수지기체복합재료축대칭평면Whitney화Riley분석모형,이용비선성유한원분석방법,연구해류복합재료섬유장경비변화대재료정체역학행위적영향,동시연구해류복합재료중섬유여기체계면결합강도분포형식대재료파배방식적영향.연구표명:섬유재기체중적매심장도여기체대섬유포과후도응보지재일개최가범위,고과일정치후증강작용궤호불재증가,과저우불능보증복합재료족구역학성능;수착섬유여기체상단계면결합강도증가,섬유계면상단정응력절대치출현최대치,병차섬유계면상하단정응력전화위압응력,인차재료적단렬위치위상단가지부위부근,하단가지부위부근몰유출현계면탈점현상;수착섬유여기체하단계면결합강도적증가,섬유계면하단정응력절대치출현최대치,병차섬유계면상하단정응력전화위분리력,인차재료단렬위치위재료하단가지부위부근,상단가지부위부근출현섬유여기체탈점현상.
