沈珉
,
孙晓翔
,
刘洋
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.625
研究了界面性能对随机短云杉纤维增强聚丙烯(PP)复合材料宏观拉伸性能的影响.采用双线性内聚力模型(CZM)描述随机短云杉纤维和PP基体间非理想界面的力学行为,建立了含非理想界面的随机短纤维增强复合材料代表性单元(RVE)的二维有限元模型,考虑了纤维含量、长细比、随机分布和随机各向异性弹性以及PP基体弹塑性的影响;模拟了不同纤维含量复合材料的实验拉伸应力应变曲线.结果表明,短云杉纤维/PP基体间非理想界面刚度与复合材料有效弹性模量之间有单调递增的曲线关系,即E-K曲线;同一复合材料不同纤维含量的E-K曲线簇有一个临界交点.在交点右侧强界面刚度区复合材料有效模量随着纤维含量的增加而提高,在交点左侧弱界面刚度区有效模量随着纤维含量的增加而减少.三种不同体积含量10％、20％和49％的云杉/PP复合材料的非理想界面刚度可用E-K曲线和实验测得的宏观有效弹性模量确定,云杉/PP界面初始破坏位移和界面完全破坏位移也可根据模拟拉伸应力应变曲线确定.数值分析结果能用非理想界面刚度来解释和理解随机短植物纤维体积含量对复合材料宏观有效模量的影响.
关键词:
短植物纤维
,
拉伸性能
,
有限元
,
纤维/基体界面
,
有效弹性模量
,
内聚力模型
黄玉东
,
朱惠光
,
孙文训
,
张志谦
,
王俊山
,
许正辉
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2000.01.013
针对细编穿刺C/C复合材料中单丝/碳基体和纤维束/碳基体不同层次界面结构特性,分别设计、建立了表征这两个层次界面结合性能的原位顶出仪,并将界面结合性能与C/C复合材料层间剪切强度测试进行了比较.利用该原位技术,研究了不同工艺参数条件下C/C复合材料这两个层次界面结合性能的关系,并讨论了它们对C/C复合材料拉伸强度的影响.表明:本文中所建立的单纤维和整束纤维顶出技术可用于定量表征C/C复合材料的不同层次界面粘合性能.不同层次界面结合状态在一定程度上对材料宏观力学性能的影响是不同的.
关键词:
C/C复合材料
,
纤维/基体界面
,
纤维束/基体界面
,
结合强度
孔宪仁
,
黄玉东
,
范洪涛
,
孙文训
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2001.02.014
利用原位测试系统得到细编穿剌C/C复合材料纤维/基体及纤维束/基体两种不同层次界面的顶出实验数据,然后利用界面弹簧模型对纤维及纤维束的顶出实验过程进行有限元法计算机模拟,编制了分析程序,得到了不同层次界面的剪切强度值.
关键词:
C/C复合材料
,
纤维/基体界面
,
纤维束/基体界面
,
有限元法
,
界面剪切强度
傅绍云
,
周本濂
,
龙期威
金属学报
本文分析了纤维从弹性基体中的脱粘与拔出,得到纤维初始脱粘应力。完全脱粘应力和纤维拔出应力与嵌入纤维长度的非线性函数关系,该理论经钢丝一环氧拔出试验验证,结果表明,当嵌入纤维长度较大时纤维初始脱粘应力趋向于一常数;完全脱粘应力随嵌入纤维长度的增加而增加,最后达到一个稳定状态:纤维拔出应力随嵌入纤维长度非线性地增加。
关键词:
复合材料
,
fibre/matrix interface
,
fibre debonding
,
fibre pull-out
