基于细观力学的聚合物基复合材料疲劳寿命预测方法

摘要

基于细观力学的聚合物基复合材料疲劳寿命预测方法，确定聚合物基复合材料的性能研究对象，性能研究对象包括纤维、基体和纤维‑基体界面；根据性能研究对象的本构关系和S‑N曲线，重复堆积一个等效体积单元模型构建等效规则纤维阵列；利用单元体模型确定静载荷和疲劳载荷作用下的聚合物基复合材料层压板的多轴时变细观应力；对于每个性能研究对象的给定细观应力转换成一个等效平均应力和一个等效应力幅值；根据等效平均应力和等效应力幅值，结合蠕变断裂动力学模型获得疲劳失效的循环次数，建立等寿命图用于预测蠕变/疲劳寿命。本发明有利于人们对采用聚合物基复合材料制作的设备使用寿命有效预测，从而对设备正常高效的使用具有指导意义。