金屬基和陶瓷基短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有高溫下化學(xué)穩(wěn)定性好、比模量及比強(qiáng)度高、易于制造等優(yōu)點(diǎn)，常被用來(lái)獲得高性能的復(fù)合材料，在工程界越來(lái)越受到重視．金屬基復(fù)合材料的增強(qiáng)和陶瓷基復(fù)合材料的增韌是工程上亟待解決的兩大難題．啞鈴狀仿骨材料模型是從仿生的角度提出來(lái)的，并已進(jìn)行了初步的研究。
短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)行為中，載荷從基體向纖維的傳遞效率決定了復(fù)合材料的承載能力，即界面強(qiáng)弱決定短纖維的增強(qiáng)效果．如界面結(jié)合過(guò)弱，載荷將無(wú)法傳遞；而結(jié)合過(guò)強(qiáng)，將導(dǎo)致韌性降低．于是，人們追求“最佳界面設(shè)計(jì),采用理想粘接界面模型，但使用中，界面狀態(tài)一旦變化，將偏離最佳點(diǎn)并繼續(xù)惡化，于是，人們?cè)O(shè)想能找到一種對(duì)界面狀態(tài)不敏感面?zhèn)鬏d良好的所謂“最差界面設(shè)計(jì)，采用非理想粘接界面模型，計(jì)算出金屬基復(fù)合材料的有效彈性模量，而文獻(xiàn)C6J初步分析了弱界面條件下啞於狀短纖維增強(qiáng)效果好于平直短纖維的原因，但未給出各種界面條件下的差異．
資料下載：
界面性能對(duì)啞鈴狀短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料增強(qiáng)效果的影響.pdf
短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)行為中，載荷從基體向纖維的傳遞效率決定了復(fù)合材料的承載能力，即界面強(qiáng)弱決定短纖維的增強(qiáng)效果．如界面結(jié)合過(guò)弱，載荷將無(wú)法傳遞；而結(jié)合過(guò)強(qiáng)，將導(dǎo)致韌性降低．于是，人們追求“最佳界面設(shè)計(jì),采用理想粘接界面模型，但使用中，界面狀態(tài)一旦變化，將偏離最佳點(diǎn)并繼續(xù)惡化，于是，人們?cè)O(shè)想能找到一種對(duì)界面狀態(tài)不敏感面?zhèn)鬏d良好的所謂“最差界面設(shè)計(jì)，采用非理想粘接界面模型，計(jì)算出金屬基復(fù)合材料的有效彈性模量，而文獻(xiàn)C6J初步分析了弱界面條件下啞於狀短纖維增強(qiáng)效果好于平直短纖維的原因，但未給出各種界面條件下的差異．
本文采用有限元方法分析不同界面條件下啞鈴狀短纖維材料模型和平直短纖維材料模型的極限強(qiáng)度，從而比較兩種材料模型的增強(qiáng)效果，供材料設(shè)計(jì)與制各時(shí)參考．分析中沿界面劃出—薄層畀面單元，并用界面剪切強(qiáng)度進(jìn)行失效判斷，從而引入界面性能的影響．?dāng)?shù)值計(jì)算中將材料看作理想彈塑性體，采用增量加載，每一載荷步中用Mises屈服準(zhǔn)則判斷單元的狀態(tài)，從而較真實(shí)地模擬模型的承載過(guò)程．
資料下載：
界面性能對(duì)啞鈴狀短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料增強(qiáng)效果的影響.pdf
魯ICP備2021047099號(hào)