樹脂基纖維增強復合材料濕、熱行為的細觀力學模型.pdf

1、纖維增強樹脂基復合材料在溫度和濕度改變的環(huán)境下會因脹縮而產(chǎn)生失配變形和失配應力，影響結(jié)構(gòu)的變形和材料的損傷。反過來，材料中的損傷也會影響到材料在濕、熱環(huán)境中的變形量。本文從細觀力學的角度，研究了樹脂基纖維增強復合材料在濕、熱環(huán)境下的行為，研究分為三個部分：
　　1）建立了單向復合材料熱膨脹的細觀力學理論和有限元模型，模型考慮了隨機分布的基體微裂紋和纖維/基體界面開裂對復合材料熱脹系數(shù)的影響。用上述模型研究了玻纖/樹脂體系單向復合材

2、料升降溫過程中的熱膨脹系數(shù)隨纖維體積含量、損傷密度的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：復合材料膨脹和收縮時不同取向的微裂紋的張開、閉合的狀態(tài)不同，會造成熱脹系數(shù)在升、降溫過程中的不一致性。
　　2）針對三種（玻纖/環(huán)氧單向、正交和非對稱鋪層層合板）復合材料試件，分別設(shè)計了吸濕試驗和自由振動試驗，測得其吸濕動力曲線，并通過吸濕前后的各階固有頻率的變化得到了吸濕對于復合材料彈性模量的影響。
　　3）數(shù)值模擬了濕氣在復合材料單胞模型中的擴散過程