樹(shù)脂基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料濕、熱行為的細(xì)觀力學(xué)模型.pdf

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

2、料升降溫過(guò)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(fù)合材料膨脹和收縮時(shí)不同取向的微裂紋的張開(kāi)、閉合的狀態(tài)不同，會(huì)造成熱脹系數(shù)在升、降溫過(guò)程中的不一致性。
　　2）針對(duì)三種（玻纖/環(huán)氧單向、正交和非對(duì)稱鋪層層合板）復(fù)合材料試件，分別設(shè)計(jì)了吸濕試驗(yàn)和自由振動(dòng)試驗(yàn)，測(cè)得其吸濕動(dòng)力曲線，并通過(guò)吸濕前后的各階固有頻率的變化得到了吸濕對(duì)于復(fù)合材料彈性模量的影響。
　　3）數(shù)值模擬了濕氣在復(fù)合材料單胞模型中的擴(kuò)散過(guò)程