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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
用激光全息干涉法对增韧结构陶瓷-铝合金试件Ⅲ型界面裂纹尖端变形场进行了实验研究,还导出了Ⅲ型界面裂纹尖端变形场的局部解。通过产验数据处理得到了局部解的控制参量KⅢ,J和适用区域。最后还对连接界面的连续条件进行了分析。  相似文献   

2.
通过三点弯曲实验研究,得到了碳纤维/PMI泡沫夹芯复合材料的弯曲性能以及破坏机理。并采用逐渐累积损伤方法对泡沫夹芯结构弯曲载荷进行了预测,结果发现:模拟与试验结果较吻合,弯曲载荷误差为6.31%。研究结果表明:有限元数值模拟能够准确地得到泡沫夹芯复合材料在压缩过程中的损伤扩展,并最终预测碳纤维/PMI泡沫夹芯复合材料的最大破坏载荷和破坏趋势。  相似文献   

3.
考虑短纤维在层间杂乱分布特点,基于基体剥落和纤维拉出耦合,建立了层间短纤维夹层的桥联增韧模型和解法,用于分层韧度增量ΔGIC的预报,讨论了短纤维长度和模量的影响.计算结果表明,当碳纤维/树脂层板在层间加入少量的Kevlar短纤维时,层间裂纹张开位移导致短纤维从基体中剥离,在纤维中引起的张力产生桥联力并使纤维拉出,在纤维间相互干扰下,拉出过程中产生的能量耗散使层间断裂韧性明显提高.算例表明,中等界面摩擦、较长的纤维长度和较高的模量有利于提高ΔGIC.计算结果与Sohn和Hu的实验比较表明,建议的模型是合理有效的.  相似文献   

4.
将基体作为纤维在垂直和水平方向的弹性支承,考虑基体剥落与纤维拉出的完全耦合,基于基体的支承刚度和破坏条件,利用杆件非线性弯曲模型和有限元法,分析了具有大倾斜角的层间短纤维的桥联力与层间裂纹张开位移的关系·数值算例表明,桥联纤维的弯曲变形是局部的,主要是拉伸,在基体剥落与纤维拉出的影响下,韧性较好的芳纶短纤维桥联张开位移较大,可以在桥联中产生较大的能量耗散和增韧作用  相似文献   

5.
短纤维夹层对Ⅰ型层间断裂韧性的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
考虑短纤维在层间杂乱分布特点,基于基体剥落和纤维拉出耦合,建立了层间短纤维夹层的桥联增韧模型和解法,用于分层韧度增量ΔGIC的预报,讨论了短纤维长度和模量的影响·计算结果表明,当碳纤维/树脂层板在层间加入少量的Kevlar短纤维时,层间裂纹张开位移导致短纤维从基体中剥离,在纤维中引起的张力产生桥联力并使纤维拉出,在纤维间相互干扰下,拉出过程中产生的能量耗散使层间断裂韧性明显提高·算例表明,中等界面摩擦、较长的纤维长度和较高的模量有利于提高ΔGIC·计算结果与Sohn和Hu的实验比较表明,建议的模型是合理有效的·  相似文献   

6.
对于层间加入增韧短纤维的连续纤维增强树脂层板的Ⅱ型层间增韧问题,考虑层间短纤维杂乱分布和几乎与层间裂纹平行的特点,基于基体剥落与纤维拉出耦合,考虑非桥联短纤维对剥离的干扰作用,建立了层间短纤维在Ⅱ型层间裂纹情况下的桥联模型.通过对不同角度桥联纤维拔出过程的分析,得到了桥联力与位移的关系.数值分析表明,除了角度接近90°的纤维外,拉出之前位移均很小,桥联力迅速增加,拉出过程中桥联力下降,位移大幅度增加,能量耗散主要发生在拉出阶段.随角度的增加,桥联力和能量耗散迅速减小.  相似文献   

7.
利用SEM断口形貌分析了现役航空刹车用C/C复合材料的结构和界面结合状况,探讨了其断裂机理,分析了化学气相沉积炭的沉积机理.结果表明:C/C复合材料的断裂以"弱界面断裂"为主.裂纹优先在基体炭、炭布层间或长纤维束和短纤维间的弱界面等薄弱环节处产生.当裂纹尖端扩展到基体炭中的微裂纹处时,裂纹扩展转向;当裂纹扩展到纤维时,取道纤维与基体炭间弱界面层向前扩展,纤维经历与基体炭脱粘、弯曲、拔出、断裂等过程,导致整个材料断裂.航空刹车用C/C复合材料中的CVD炭以粗糙层状结构为主,CVD过程包括碳氢气体热解、成核、炭化、沉积生长等过程,其中,成核以物理成核为主.图2,表1,参16.  相似文献   

8.
短纤维夹层对Ⅰ型层间断裂韧性的影响李英梅 ,刘 军 ,黄宝宗考虑短纤维在层间杂乱分布特点 ,基于基体剥落和纤维拉出耦合 ,建立了层间短纤维夹层的桥联增韧模型 ,用于分层韧度增量ΔGIC的预报 ,讨论了短纤维长度和模量的影响·计算结果表明 ,当碳纤维 /树脂层板在层间加入少量的Kevlar短纤维时 ,层间裂纹张开位移导致短纤维从基体中剥离 ,在纤维中引起的张力产生桥联力并使纤维拉出 ,在纤维间相互干扰下 ,拉出过程中产生的能量耗散使层间断裂韧性明显提高·算例指出 ,中等界面摩擦、较长的纤维长度和较高的模量有利于提高ΔGIC…  相似文献   

9.
实验研究了泡沫铝夹芯梁结构在不同温度下的3点弯曲力学性能.通过引入Gibson模型构建夹芯梁架构在3点弯曲作用下的失效模式图,并将失效模式图扩展到高温情况下,得到泡沫铝夹芯梁的初始失效模式图随温度的变化趋势.结果发现,其他因素不变,随着温度的升高,夹芯梁结构更容易发生面板屈服失效模式,芯层剪切模式涉及的范围被大大压缩.根据修正的Gibson模型预测的夹芯梁结构的极限载荷和实验结果所得极限载荷比较发现,芯层剪切模式分析结果和实验数据很好地吻合,说明泡沫铝夹芯梁的最终失效破坏主要是由于芯层剪切引起的.  相似文献   

10.
研究了在反平面残余应力作用下,双相压电体界面裂纹的裂纹尖端撕开位移COD和裂纹尖端位错塞积群的数量问题.运用Riemann-Schwarz解析延拓技术与复势函数奇性主部分析方法,获得了该问题的一般解答.数据结果表明,压电效应对界面裂纹尖端撕开位移和裂纹尖端位错塞积群的数量的影响不大,可以忽略不计,两种材料属性的差异对界面裂纹尖端撕开位移和裂纹尖端位错塞积群的数量的影响比较明显.  相似文献   

11.
混杂钢纤维水泥基材料的力学行为   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究了微细钢纤维以及中等直径钢纤维混杂增强水泥基材料的力学行为.结果表明,在纤维体积分数一定的情况下,混杂钢纤维体系对水泥基材料抗折强度的改善作用可优于单一直径钢纤维,而且,不同直径钢纤维混杂还可显著提高水泥基材料的断裂能和弯曲韧性,普通纤维增强水泥基材料断裂破坏时裂缝为沿切口开展的单一贯穿裂缝,而混杂钢纤维增强的试件破坏时切口附近呈现多缝开裂的现象,采用适当体积比的两种尺度钢纤维混杂增强基体,制备出了综合力学性能优越的混杂钢纤维增强水泥基材料。  相似文献   

12.
为揭示剑麻纤维掺量与界面粗糙度对土-岩界面剪切力学性能的影响规律,采用表面起伏的混凝土模块作为岩面相似材料,进行了一系列的改进室内直剪试验,并结合扫描电镜试验进一步分析了剑麻纤维参与强化界面剪切性能的机理。结果表明:剑麻纤维通过提高黏聚力提高土-混凝土界面间的剪切力学性能;纤维添加量为0.8%的土-混凝土界面黏聚力提高80%~500%,内摩擦角提高10%~20%;界面粗糙度主要通过提高黏聚力增强界面剪切力学性能,6.5 mm粗糙度的界面黏聚力增量为7~15.5.kPa,提高20%~300%;对于素土界面和掺纤维界面,粗糙度对土-混凝土界面间剪切力学性能的强化表现为2种模式,加入纤维的界面黏聚力关于粗糙度的增长关系上,粗糙度的最优值出现在较小区间(0~2.5 mm)。  相似文献   

13.
采用熔融浸渍法制备了长玻璃纤维增强PA66复合材料,通过对树脂熔体黏度、预浸料浸渍程度和纤维断裂率、材料力学性能进行测试及扫描电子显微镜(SEM)观察,分别研究了不同含量的增韧剂乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)和乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)对复合材料性能的影响。实验结果表明:随着含量的提高,两种增韧剂均能够使长玻璃纤维增强PA66复合材料的冲击强度增大,树脂与纤维界面的结合程度提升,其中POE-g-GMA的增韧及界面改善效果更为明显,可有效提升复合材料的力学性能。  相似文献   

14.
橡胶增韧环氧树脂增韧机理的断裂力学研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
测量了 CTBN增韧环氧树脂的JR阻力曲线,利用理想弹塑性平面应变I型定常扩展裂纹的局部解及塑性介质中孔洞演化的Rice-Tracey方程,近似计算了裂纹尖端附近的孔洞化塑性体膨胀和残余应变能密度。通过对增韧机制的力学分析.得到定常扩展裂纹与起裂状态时的断裂韧性差值与 CTBN体积分数及材料断裂应变的关系式,它对环氧基材料的增韧设计有一定的指导意义。  相似文献   

15.
为分析玻璃钢/硬质聚氨酯泡沫组成的单夹层方板、双夹层方板以及单夹层方板单面喷涂聚脲结构在爆炸载荷作用下的动力响应及抗爆性能,进行了等面密度的3种结构靶板的爆炸冲击波毁伤效应试验,获得了3种结构靶板在爆炸载荷作用下的破坏模式,并比较了3种结构的抗冲击性能.研究发现,靶板的面板破坏模式以固支边界断裂裂纹、四角弯折裂纹和应力集中处剪切裂纹为主,芯层形成了明显的压溃区、裂纹聚集区、脱粘破坏和拉伸裂纹破坏.等面密度设计的双夹层方板和迎爆面喷涂聚脲的单夹层方板破坏程度和残余变形比单夹层结构更大;背爆面喷涂聚脲的单夹层方板破坏程度比单夹层结构更大,但背爆面板残余变形明显减小.   相似文献   

16.
碳纤维/环氧树脂复合材料在爆炸冲击下的微损伤分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用光学显微镜和 JEM- 6 30 1F场发射扫描电镜 ,观察了多向编织碳纤维 /环氧树脂复合材料在不同载荷下的断口和微损伤形貌 ,并分析其破坏形式和损伤过程。目的是为复合材料的结构设计和制造提供依据。实验结果表明 :低速加载下断裂过程依赖于应力的传递特性 ,表现为脆断 ,纤维断裂主要是由纤维表面缺陷引起的。在爆炸冲击下 ,试件碎裂区纤维呈现出剪切断裂和脱粘拔出 ,纤维间树脂呈层状或河流状花样 ;爆炸产生的复杂应力将首先择优作用于编织束界面上 ,形成沿束界面扩展的裂纹  相似文献   

17.
通过对三点弯曲预制裂纹试样在室温下 (2 0℃ )预加载 -卸载 -冷却至 - 1 96℃或 - 1 30℃下断裂 (LUCF) ,以及加载 -冷却至 - 1 96℃或 - 1 30℃下卸载 -断裂 (LCUF)的预应力循环试验 ,测定了其宏微观力学参数并计算了裂纹尖端应力、应变和三向应力度的分布 ,模拟了在相同裂纹钝化半径下没有残余压应力的直接冷却断裂行为 (CF)与有残余压应力的 WPS循环 (LUCF)的断裂行为并进行比较 ,研究了残余压应力对低合金高强钢预裂纹试样 WPS增韧效应的影响 .结果表明 :残余压应力对低温断裂韧性的提高在不同的终断温度下的作用不同 ,- 1 96℃下断裂时有增韧作用 ,其作用是抵消了一部分低温断裂再加载时的正应力 .同时 ,残余压应力通过减缓三向应力度随外载增加而增加的速度对 - 1 96℃断裂时的增韧起作用 .- 1 30℃下残余压应力作用不明显 ,并且对低温断裂时裂纹的钝化有拘束作用 .  相似文献   

18.
以无压烧结方式制备了Al2O3/20%Ni(Ti)(体积分数)复合材料.通过分析Ti元素的分布状态,研究了Ti添加剂对Al2O3/20%Ni复合材料相界面润湿及力学性能的影响规律.结果表明,Ti元素集中分布在Al2O3/Ni相界面附近,并通过促进相界面润湿,强化相界面结合而显著改善复合材料的力学性能.实验成分范围内,随Ti含量增加,三点弯曲强度提高,而断裂韧性在3%Ti(质量百分数)时具有最大值,为6.2MPam12.断口形貌分析表明,复合材料的增韧机理为桥接机理  相似文献   

19.
研究了热压纳米ZrO2粒子强韧MoSi2基复合材料的显微结构与力学性能,初步探讨了纳米ZrO2粒子的增韧补强机制.结果表明,复合材料的室温断裂韧性有了较大的提高,KIc达到5.79MPa·m1/2.SEM观察表明纳米ZrO2粒子既分布于基体材料的晶界同时也存在于晶粒内部,断口形貌呈现出沿晶与穿晶的混合型断裂特征.复合材料的韧化效应是由ZrO2粒子引起的相变韧化、晶粒桥接以及裂纹偏转等机制的综合作用.  相似文献   

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