在熱-機械循環(huán)載荷作用下金屬基復合材料的應(yīng)力場分析.pdf

1、纖維增強金屬基復合材料(MMC)在諸如先進渦輪發(fā)動機和超音速飛行器等航空結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用具有令人鼓舞的前景.這些結(jié)構(gòu)要求承受非常復雜的熱/機械循環(huán)載荷.為了這類MMC結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計和有效使用,一個非常緊迫的任務(wù)是要深刻地認識金屬基復合材料的熱機械疲勞(TMF)破壞特性.作為研究金屬基復合材料在熱/機械循環(huán)載荷作用下疲勞特性的前期工作,本文基于剪切滯后模型的理論,研究了在熱/機械循環(huán)載荷作用下的金屬基復合材料的應(yīng)力場,分別討論了復合材料的基體

2、不承受拉應(yīng)力與承受拉應(yīng)力的兩種情況,在假設(shè)基體不承受拉應(yīng)力的時候,分析了單根纖維斷裂且纖維在斷裂附近與基體之間發(fā)生脫落的問題;討論基體承受拉應(yīng)力的時候,依據(jù)影響函數(shù)疊加方法所得的結(jié)論,建立了多纖維斷裂的簡化模型,將應(yīng)力場的控制微分方程僅建立在受斷裂纖維影響的幾層纖維和基體的范圍內(nèi),并考慮了纖維與基體之間存在的剪切層,通過對金屬基復合材料板在熱/機械循環(huán)載荷作用下的應(yīng)力場的研究,把金屬基復合材料的應(yīng)力場與基體循環(huán)熱塑性、體積分數(shù)、纖維統(tǒng)計