王晓宏
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张博明
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杜善义
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孙新杨
复合材料学报
单丝复合材料段裂试验(SFCFT)中,随着外载荷的增加,纤维出现了随机脆断的现象,并在一定的载荷下纤维的段裂数达到"饱和"状态(即纤维段裂数目不再增加),该试验常用于表征纤维与基体间界面性能.针对该试验,本文中充分考虑了组分材料的真实件能(即基体材料的弹塑性性能),利用弹塑性剪滞理论进行纤维与基体间的应力传递分析,初步获得较真实的纤维轴向应力及界面剪应力分布形式;在此基础上,考虑纤维强度分布的非均匀性,利用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法对试验巾纤维的随机段裂过程进行了模拟预报,获得载倚与纤维的段裂数的关系.模拟预报与试验结果比较吻合,表明该应力分析及模拟方法的有效性.
关键词:
单丝复合材料
,
界面
,
剪滞模型
,
蒙特卡罗模拟
,
随机段裂
张博明
,
孙新杨
,
张文姣
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.z1.009
首先对T300炭纤维单丝进行拉伸实验,同步测量炭纤维单丝的电阻和应变对应关系,采集的数据表明二者存在线性关系,通过计算得到其灵敏系数K.然后,搭建二维加载平台对斜十字模型进行拉伸,并通过数码偏光显微镜实时观察加载状态下的应力分布,结果表明中心区域应力均匀.在此基础上,将单丝炭纤维电阻测量法和斜十字模型结合起来,利用前面的灵敏系数确定斜十字模型中炭纤维与基体的界面相剪切应力,结合电阻法中灵敏系数来确定单丝复合材料体系界面相应力传递效率,即实现了混合载荷下界面相力学性能的测量.
关键词:
单丝复合体系
,
界面相
,
电阻法
,
灵敏系数
,
十字模型
