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相似文献
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1.
邓传斌  钱振明 《实验力学》1997,12(2):204-208
界面剪切强度及纤维强度分布参数是复合材料设计及研究中的重要参数,本文采用单纤维埋入法测定了上述两个参数。通过实验研究了单纤维段埋入法是一种测定界面剪切强度及纤维强度分布参数的有效的实验方法,同时证实了基休的力学性能对界面剪切强度有着重要的影响。全部实验在自制绵实验系统上的完成。  相似文献   

2.
戴瑛  嵇醒 《力学进展》2006,36(2):211-221
单纤维段裂试验作为复合材料界面剪切强度的一种测试方法被沿用至今.但是, 这种方法的可信度已受到一些研究者的质疑.为了明确单纤维段裂试验的问题, 本文首先对试验技术、试验结果分析等方面作了概述, 并指出: 纤维段裂的饱和状态是单纤维段裂试验的终点标志,以及临界长度是由试验得到的唯一数据, 而这二点是这种试验方法独具的特点, 同时也是这种试验方法难以克服的缺陷.在单纤维段裂试验中, 按照纤维段界面端处的局部损伤模式, 有3种界面端应力奇异性分析的问题需要予以考虑:(1)纤维断裂, 基体没有开裂, 和界面没有脱粘;(2)纤维断裂, 基体开裂, 但界面没有脱粘;(3)纤维断裂, 界面脱粘, 基体已开裂或基体未开裂.在单纤维段裂试验的界面端应力奇异性分析的基础上, 本文对单纤维段裂试验的可靠性进行了研究.结论是: 任何纤维和基体组成的复合材料的单纤维段裂试验都存在界面端应力奇异性, 这就排除了用单纤维段裂试验测定界面剪切强度的可能性.   相似文献   

3.
钱振明  邓传斌 《实验力学》1996,11(4):487-493
本文综述了目前流行的测量纤维/树脂界面力学性能的单纤维实验技术。重点介绍了三种单纤维实验技术——单纤维拔出法、单纤维段埋入法和单纤维压出法的基本原理。讨论了三种单纤维实验技术在理论和应用上的发展重点  相似文献   

4.
赵玉萍  袁鸿  韩军 《力学学报》2015,47(1):127-134
用解析法分析了单纤维从聚合物基体中的拔出过程,采用弹性—塑性内聚力模型模拟裂纹的扩展和界面失效,确定了临界纤维埋入长度,该值区分两种不同长度的纤维拔出过程. 在纤维拔出过程,界面经历不同的阶段. 纤维埋长小于临界长度时,界面的脱粘载荷与纤维的埋长成正比;超过临界长度后,界面的脱粘载荷近似为常数. 分析了界面参数对脱粘载荷的影响:增加界面的剪切强度和界面的断裂韧性,或减小界面裂纹萌生位移,均能提高界面的脱粘载荷;界面脱粘后无界面摩擦应力时,拔出载荷—位移曲线的峰值载荷等于界面的脱粘载荷;界面摩擦应力存在时,使峰值载荷大于脱粘载荷,需要较长的纤维埋入长度和较大的界面摩擦应力.   相似文献   

5.
根据单向复合材料纤维分布、剪切变形与裂纹扩展的细观分析,提出纤维一基体界面剪切强度和断裂韧性的简易细观表征与测定方法.  相似文献   

6.
根据单向复合材料纤维分布、剪切变形与裂纹扩展的细观分析,提出纤维一基体界面剪切强度和断裂韧性的简易细观表征与测定方法.  相似文献   

7.
纤维-基体界面剪切强度与断裂韧性的表征和测定   总被引:1,自引:0,他引:1  
根据单向复合材料纤维分布、剪切变形与裂纹扩展的细观分析,提出纤维-基体界面剪切强度和断裂韧性的简易细观表征与测定方法.  相似文献   

8.
单纤维压出实验模型的力学分析   总被引:4,自引:2,他引:2  
戴瑛  郑百林  嵇醒  Kim J.K 《力学季刊》2000,21(1):66-71
单纤维压出实验是一种细观实验方法,用于测量复合材料的界面强度。本文采用子域法处理多域问题,利用轴对称边界元程序,对单纤维压出实验模型的应力传递进行了分析,并与常用的剪切滞后理论的分析结果进行了比较,发现在大部分纤维埋置区域,两种分析吻合很好,在纤维与基体的界面端部,边界元的分析结果显示界面应力在该区域有奇异现象,而剪滞理论则无法反映应力奇异现象。应力奇异现象的存在使得我们对该实验的界面强度判据需要  相似文献   

9.
复合材料细观实验方法主要有纤维拔出、纤维压力、纤维段裂和微球脱粘实验等四种;但这四种试验得到的界面剪切强度结果存在很大的分散性。虽经三十余年的研究和改进,仍未能消除。为研究分散性产生的原因,本文以轴对称界面端应力奇异性分析为基础,推导出求解四种试件界面端的特征值的特征方程,并给出了特征值随Dundurs常数的变化情况,由此发现用相同的纤维和基体制作的四种试件在界面端存在奇异性不同的应力场,从而阐明了四种界面剪切强度试验结果巨大分散性的产生原因在于纤维和基体间界面处的应力奇异性。  相似文献   

10.
采用实验方法对光纤与基体间界面性能进行研究.用临界断裂长度法直接测定界面的剪切强度,由于光纤拉伸强度高于树脂基的拉伸强度,出现试验时基体破坏而光纤完整地从树脂基中拔脱的现象.用单丝拔出法测量光纤与基体之间界面剪切强度,试验结果表明,光纤单丝拔出时,总是出现光纤涂层在锚入端断裂,而纤芯从涂层中拔脱的现象,说明当光纤埋入复合材料中,涂层和基体材料结合为一体,光纤涂层与纤芯之间界面剪切强度最低.承载时,若光纤所受正应力超过σ_(max),会出现光纤涂层与纤芯之间界面脱离,产生裂纹,降低整体结构力学性能.  相似文献   

11.
杨仲元 《实验力学》2010,25(2):186-193
为了开发C130的超高强度混凝土,通过室内实验着力分析了高强度范围的强度影响因素、材料的配合比和使用材料。实验结果表明,C130的超强度混凝土可在水灰比14%~16%、养护材龄28天的条件下达到预期强度目标;对于水灰比的减小对混凝土强度的减弱影响,其最小限值为14%;但在适当的材料配合比条件下,用水量及粗集料用量对混凝土强度的影响不十分显著。对于硅酸盐水泥、低发热普通水泥和前二种水泥中再掺入石膏粉的3种类水泥,硅酸盐水泥制作的混凝土强度最高;粗集料的种类对混凝土强度影响较大,最大差值可达约30%;从混凝土抗压强度与集料抗压回弹模量之间的相关分析可见,粗细集料的回弹模量对混凝土强度有一定程度的影响。  相似文献   

12.
四种强度准则在高聚物粘结炸药强度分析中的适应性   总被引:4,自引:0,他引:4  
强度准则是炸药材料破坏力学的重要组成部分,是炸药部件承载能力评估的基础。基于单轴加载技术,设计了圆柱试件的端部约束压溃试验方法,对HMX基PBX和TATB基PBX两种材料进行了复杂应力下的强度失效试验。依据试验边界条件和平均测试结果,利用有限元方法定量分析了试件内部的应力场分布,最后采用最先破坏处的三向主应力数据分析了四种典型强度准则在PBX强度分析中的适应性。就描述精度来看,Mohr-Coulomb准则最优,误差在15%以内,Twin-shear准则和Drucker-Prager准则次之,现常用的Uniaxial-strength准则相对最差。就安全阈度来看,Uniaxial-strength准则最优,两种材料中安全阈度均超过75%,Mohr-Coulomb准则和双剪Twin-shear准则次之,Drucker-Prager准则相对最差。总的来讲,Mohr-Coulomb准则可用于描述HMX基PBX的表观强度上限和TATB基PBX的表观强度下限,Twin-shear准则可用于描述TATB基PBX的表观强度上限。  相似文献   

13.
Here we consider the class of composites in which the strength of the contact between the materials is less than the strength of the components. It is found that the strength of such a material is independent of the size of the initial defect within certain limits but is determined by the shape and size of the most hazardous [weakest] inclusion. A theoretical relationship is deduced for the strength in relation to the size of the largest inclusion, which agrees well with experiment [1], This mechanism probably plays a part in the failure of steel and may be one reason for the scale effect in steel.  相似文献   

14.
混凝土板的冲切强度   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于混凝土强度的试验资料,首先建立了合理描述混凝土强度破坏特性的Lade-Duncan破坏准则,并将该Lade-Duncan破坏准则转化为等效的Mohr-Coulomb破坏准则.依据塑性上限分析理论和合理的混凝土板冲切强度破坏模式,求出了圆形和矩形分布荷载下混凝土板冲切强度的统一表达式.通过与已发表的研究成果、试验结果和规范公式相比较,论证了本文给出的混凝土板冲切强度公式的合理性.  相似文献   

15.
16.
油管的疲劳强度分析   总被引:5,自引:0,他引:5  
疲劳断裂是油管失效的形式之一,本文针对抽油机井常用油管(J55,2 ")在循环载荷作用下的断裂问题进行了理论与实验研究。实测了井口处油管载荷谱与应变谱,得到了油管载荷的变化规律,同时通过在室内建立模拟油管工况的试验台,得到了油管从上扣到加载的全过程中油管螺纹段内壁的环向、轴向、剪应变等的变化规律。并且采用油管螺纹段轴对称接触模型进行了弹塑性有限元分析,计算了油管螺纹内的应力应变场,发现油管内第一啮合齿齿根处应力应变最大,应力已经进入屈服阶段,油管是在高应力应变水平和低应力应变幅状态下工作。并利用局部应力应变法进行了相应的疲劳实验,得到油管的疲劳断裂条件,当油管内的应力应变进入强化段εeq>10-2ε,塑性应变幅超过4×10-5ε时,油管就会发生疲劳断裂。  相似文献   

17.
应变疲劳强度概率分布   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用概率论方法建立了应变疲劳强度概率分布与应变疲劳寿命概率分布之间的数学关系式,并根据应变-寿命转换关系,由已知的给定应变水平下的疲劳寿命概率分布求出给定寿命下的应变疲劳强度分布函数,便于进行可靠性分析。  相似文献   

18.
重点介绍了基于几何非线性和总体-局部(GLOBAL-LOCAL)求解策略的进气道结构强度仿真分析技术,以此技术建立先进的进气道结构强度设计方法。该方法精度高,工程实用性强。该方法对现代歼击机进气道结构设计能够大幅度提高进气道结构强度品质,降低设计成本,提高设计一次成功率。给出了应用实例。  相似文献   

19.
细观力学理论得到的复合材料内应力是均值应力,在进行破坏和强度预报前,必须转化到真实值.对于短纤维复合材料,除了轴向压缩真实应力外,基体其它方向真实应力计算已得到解决,等于其均值应力乘以基体应力集中系数.论文基于弹性力学方法得到了短纤维复合材料轴向压缩下基体的应力场,并据此定义基体的轴向压缩应力集中系数.与基体其它方向应...  相似文献   

20.
A probability strength analysis of an unidirectional three-component hybrid composite (HC) is carried out for the cases of high modulus (HM) fibres and low modulus (LM) elastic fibers regularly embedded in a low elastic modulus matrix. Both single layer intraply and multilayer HC are considered. The fiber strength is assumed to be a random variable with a Weibull distribution. Breaking of the HM fibers are accumulated initially while probability of LM fiber failure is low. Failure modes tend to be covered by the two extreme cases of alternative failure of HM and LM fibers only. These modes can be categorized by using graph technique. Developed are the algorithm for finding the most probable pattern of fiber breaking and method for estimating the strength and fiber damage of a HC. The stress level at which the LM fibers are found to break represents a lower bound of the HC strength. Damage of HM fibers in a three-component HC is much higher than in a two-component HM fibre composite. Negative ‘hybrid effect’ for strength is obtained.  相似文献   

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