颗粒填充复合材料细观力学行为的数值分析

摘要

本文通过三相材料中基体应力分布的分析计算,结合损伤萌生的力学条件,对颗粒填充复合材料的强化效应和增韧效应进行了力学分析.计算结果表明,由于颗粒增强复合材料增韧主要靠颗粒之间硅橡胶基体中的剪切带的形成,柔性界面层的存在,虽然不能改变复合材料的受力状态,但复合材料的总体模量仍高于基体,材料损伤过程中具有明显的基体屈服,这表明含柔性界面层能够达到强韧的目的.文中通过界面的厚度以及界面相材料的刚度对颗粒填充复合材料的力学行为进行了分析,对于较薄的界面层,外载作用下基体容易产生脱粘开裂,随着界面厚度的增加,界面屈服的趋势优于基体的脱粘开裂.