首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 93 毫秒
1.
复合材料的宏观性能与参数设计   总被引:5,自引:0,他引:5  
本文综述了预测复合材料宏观性能──有效刚度的几类方法:自洽模型、单胞模型以及它们的结合──自洽有限元法.阐述了复合材料发生弹塑性变形时的有关力学问题.基于细观力学的定量分析结果,探讨了面向材料宏观刚度的细观结构参数设计的基本原则,以期对建立复合材料细观结构设计的力学和数学模型有所启发.  相似文献   

2.
在现代工程结构中,纤维增强复合材料具有较高的刚度重量比、优异的耐久性和设计灵活性等优点,因此得到了广泛应用.本文结合细观力学中的Mori-Tanaka方法和Halpin-Tsai方法推导了混杂碳纤维和玻璃纤维增强复合材料有效弹性模量的解析表达式.通过引入参数λ,提出了计算随机方向混合纤维增强复合材料弹性模量的新模型,分析了纤维长径比和体积分数对复合材料弹性模量的影响.结果表明,复合材料的弹性性能对纤维长径比和体积分数非常敏感.根据提出的理论,混杂纤维增强复合材料的弹性模量处于单一纤维(纯碳纤维或纯玻璃纤维)增强复合材料弹性模量之间.对于单一纤维增强复合材料,采用Halpin-Tsai方法计算的复合材料弹性模量高于Mori-Tanaka方法计算结果.  相似文献   

3.
田俊  周储伟 《计算力学学报》2010,27(6):1022-1028
研究了纺织复合材料和结构多尺度耦合的数值分析模型。建立了微、细观单胞,给出了纺织复合材料平均弹性常数的逐级分析方法,着重研究了由宏观结构、到细观纤维束、再到微观纤维三个尺度耦合的应力分析方案。对于常用的板壳状纺织复合材料结构,在面内载荷下,假设每层细观单胞的平均面内应变是一致的,在弯曲、横向剪切及扭曲等非面内载荷下,在内力等效条件下将沿厚度方向连续分布的宏观应力简化为阶梯状分布,忽略了每层细观单胞范围内宏观应力沿厚度方向的梯度变化,由此利用细观单胞模型实现宏观应力与细观应力之间的传递,再利用微观单胞可得到纤维尺度的微观应力。最后以一种三维机织复合材料为例,用上述多尺度耦合的模型逐级分析了材料的平均弹性常数,并沿相反方向,由宏观结构分析逐级计算出纤维束尺度和纤维尺度的细、微观应力的局部波动。  相似文献   

4.
基于细观力学理论,提出了横观各向异性复合材料弹性常数的分析模型,并给出了纵向(纤维长度方向) 与横向弹性模量、横截面内剪切模量和泊松比等材料性能参数的理论推导和计算公式. 此方法简洁准确地反映了材料横观各向异性性能,改进了常规细观力学模型,也为工程分析提供了理论依据;同时在复合材料力学课程教学中,有助于深化学生对复合材料细观分析的理解,具有一定的启发性.  相似文献   

5.
铁电复合材料的力电耦合行为   总被引:4,自引:0,他引:4  
对铁电复合材料力电耦合行为的研究进行综述.介绍了铁电复合材料的一些基本特点和线性压电有效性能的研究进展.阐述铁电复合材料中由于铁电相的铁电畴变与铁弹畴变以及基体相的弹性、粘弹性和介电弛豫性质所引起的铁电复合材料的非线性力电耦合行为.介绍了基于细观力学方法对铁电复合材料的本构关系进行研究的一些结果.  相似文献   

6.
复合材料应力分析的均匀化方法   总被引:29,自引:2,他引:29  
刘书田  程耿东 《力学学报》1997,29(3):306-313
建立了基于均匀化理论的确定复合材料结构应力场的方法.其实质是用均质的宏观结构和非均质的具有周期性分布的细观结构描述原结构;将力学量表示成关于宏观坐标和细观坐标的函数,并用细观和宏观两种尺度之比为小参数展开,用摄动技术将原问题化为一细观均匀化问题和一宏观均匀化问题.这两个问题的解确定了包含等效位移和一阶近似位移的位移场,由此获得应力场.利用该方法给出了圆柱形孔隙材料和单向纤维复合材料在单向拉伸时的应力场以及空隙材料简支梁的局部应力场,说明了该方法的有效性  相似文献   

7.
纤维复合材料损伤过程的数值模拟   总被引:4,自引:0,他引:4  
利用界面断裂力学和有限元法数值模拟纤维增强复合材料的细观损伤过程,研究各种主要破坏模式之间的相互转变和影响,指出以断裂能和混合度表示的界面性能是控制复合材料损伤过程的主要细观参数。分析了界面韧度对破坏性能的影响,探讨了基于破坏模式控制的复合材料韧度设计的新途径。  相似文献   

8.
利用晶体细观力学模型,依据组元材料的单晶体变形性质,以Al-Al2Cu自生复合材料为模型材料,用数值法模拟其拉伸和循环拉伸变形过程,得到了与有关实验结果相符的应力-应变曲线,研究了增强相间距和循环加载过程对复合材料变形行为的影响,通过考虑变形过程中组元相及其界面的应力分布规律,分析研究了循环变形过程中基体Bauschinger效应对于复合材料微观变形与损伤机制的作用,结果表明,晶体细观力学模拟计算  相似文献   

9.
确定复合材料宏观屈服准则的细观力学方法   总被引:4,自引:1,他引:3  
运用细观力学中的均匀化方法,分析了含周期性微结构复合材料的宏观屈服准则,并对Hill-Tsai准则进行了修正。从基于复合材料细观结构的代表性胞元入手,运用塑性极限理论中的机动分析以及有限元方法,计算了细观结构的极限载荷域。通过宏细观尺度对应关系,得到复合材料的宏观屈服准则。  相似文献   

10.
本文将提出一种基于小波变换技术的数字图像处理技术.在白光下,实现了固体自然纹理表面的面内位移u,v场的高精度测量,并将其应用到复合材料宏、细观力学性能的研究中.对复合材料层合板AS4/PEEK[0/±45/90]7S在三点弯曲作用下,自由边界层间的应变分布和变形传递规律进行了细观测量和研究.  相似文献   

11.
王玮  杜星文 《力学进展》2007,37(2):205-213
织物复合材料具有高的抗损伤性, 各方向的性能优于层合复合材料, 因而引起人们的重视. 织物增强复合材料由于其高比强度、易于制造和充分发展的织物技术等优点使其已经广泛用 于航空、汽车和运动产品. 由于使用这些材料越来越普遍, 自动化生产替代了手工生产, 用 精确的方法模拟材料的变形是必不可少的. 为了精确的反映材料的行为, 那么就需要描述材 料力学性质的本构方程,而作为验证本构模型的试验是伴随着本构模型的发展而发展的. 本文首先综述了织物及织物复合材料的发展和现状, 接着重点介绍了织物及织物复合材料的本构理论的研究发展, 并对织物及织物复合材料的斜拉伸试验、像框试 验等内容进行了介绍. 最后根据织物复合材料的最新进展对其未来的发展趋势进行了展望.  相似文献   

12.
多向编织复合材料的力学性能研究   总被引:13,自引:0,他引:13  
梁军  陈晓峰 《力学进展》1999,29(2):197-210
综述并评价了关于二维和三维编织复合材料的有效弹性模量研究的代表性工作,并从材料设计的思想出发,宏观与微观相结合,材料科学与力学相结合,对多向编织复合材料的宏观力学性能与细观织物结构、组分性能的关系及编织复合材料非线性行为进行了详细的理论分析和研究  相似文献   

13.
纺织复合材料能量吸收性能的研究进展   总被引:3,自引:0,他引:3  
薛璞  陶肖明  余同希 《力学进展》2000,30(2):227-238
纺织复合材料的能量吸收性能是近年来一个十分引人注目的研究课题.本文综述了近年来对纺织复合材料能量吸收性能研究的最新进展,包括纤维纺织结构、纺织复合材料的制造及加工、材料的能量吸收机理及失效模式、能量吸收性能的测试方法等.  相似文献   

14.
SMA短纤维复合材料的热胀系数和相变应变系数   总被引:4,自引:0,他引:4  
基于Eshelby的等效夹杂模型、Mori和Tanaka的场平均法,考虑到形状记忆合金(SMA)的强物理非线性,发展了增量型的等效夹杂模型(Incremental Equivalent Inclusion Model)。讨论了SMA短纤维增强的铝基复合材料的热胀系数和相变应变系数。特别研究了SMA短纤维复合材料纤维几何尺寸和体积分数等参数对SMA复合材料的热胀系数和相变应变系数的影响。这些工作对于指导材料设计和了解SMA复合材料热机械特性是非常有意义的。  相似文献   

15.
16.
含夹杂复合材料宏观性能研究   总被引:11,自引:1,他引:10  
吴林志  石志飞 《力学进展》1995,25(3):410-423
本文综述并评价了有关含夹杂复合材料的有效弹性模量研究的代表性工作,包括自洽理论,微分法,Eshelby-Mori-Tanaka法,Hashin和Shtrikman的变分法等。指出上述理论由于没有充分考虑复合材料内部的微结构特征,如夹杂的形状、几何尺寸、分布和夹杂间的相互影响,在夹杂的体积份数较大,如大于0.3时已不能有效地预报复合材料的有效弹性模量,随后介绍了近来才发展起来的一种新方法─—相关函数积分法,理论与实验的结果的比较表明,该方法在夹杂体积份数较大时仍然有效。  相似文献   

17.
Based on the model of multi-layer beam and the assumption of micro-inhomogeneity of material, the 3D fractural characteristics of laminated ceramic composites have been studied with numerical simulation. Under three-point bending load, crack initiation, coalescence, propagation, tuning off in the weak interface and final rupture have been simulated. The spatial distribution and evolution process of acoustic emission are also presented in the paper. The simulation verifies the primary mechanism of the weak interface inducing the crack to expand along there and absorbing the fractural energy. The disciplinary significance of the effect of strength and properties of material on the toughness and strength of laminated ceramic composites is, therefore,discussed in this paper.  相似文献   

18.
罗海安  翟军 《力学学报》1996,28(5):550-557
金属基复合材料的基体蠕变特性在一定的温度与应力下表现明显,当界面为非理想并具有粘弹性性质时,其对复合材料的整体蠕变亦有重要影响.本文利用具有非理想界面的复合材料的Mori-Tanaka方法,研究了既具有基体蠕变又具有界面轻度蠕变的复合材料的本构关系,给出了各微结构参量对复合材料整体蠕变特性的影响  相似文献   

19.
金属基复合材料的基体蠕变特性在一定的温度与应力下表现明显,当界面为非理想并具有粘弹性性质时,其对复合材料的整体蠕变亦有重要影响.本文利用具有非理想界面的复合材料的Mori-Tanaka方法,研究了既具有基体蠕变又具有界面轻度蠕变的复合材料的本构关系,给出了各微结构参量对复合材料整体蠕变特性的影响  相似文献   

20.
三维机织复合材料力学性能研究进展   总被引:27,自引:0,他引:27  
易洪雷  丁辛 《力学进展》2001,31(2):161-171
对近年来关于三维机织复合材料力学性能的研究作了综述和归 纳。研究表明,三维机织复合材料的力学性能不仅取决于纤维和基体 的性能,而且与三维增强结构形式密切相关。通过对三维机织增强结 构的研究,获得了机织复合材料的细观结构和主要力学特征的关系, 强调了增强纤维束轴向几何特征和截面形状对材料细观结构的重要影 响。试验研究集中于观测机织复合材料的破坏模式,以分析三维机织 结构对阻止损伤微裂纹扩展的贡献。理论分析方面较为成熟的研究是 三维机织复合材料线弹性力学性能,其研究基础是层板理论模型、取 向平均模型和有限元分析模型。而对强度及损伤方面的研究还有待于 进一步的工作。本文对当前研究工作中的关键问题进行分析,并就今 后的研究工作发表一些看法。  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号