扩散控制的界面滑动及其对复合材料力学行为的影响

摘要

该文首先综述了复合材料界面力学的研究现状和以往有关复合材料界面力学的几种力学模型,然后基于复合材料在中等温度和较低应力水平环境中所呈现出的界面滑移现象重点介绍了Raj和Ashby提出的关于界面滑移的扩散控制机制及其本构关系.在此基础上,我们讨论了扩散控制的界面滑动对纤维增强复合材料横向剪切变形行为的影响.首先在单根纤维嵌于无穷大基体的情况下给出了位移、应力的解析解,以及界面滑动特手时间的表达式;然后采用Mori-Tanaka平均场方法导出了复合材料的总体响应.随着加载时间的增长,纤维增强复合材料和层合板中的界面传递载荷的能力将逐渐减小,直至为零,其力学响应也越偏离界面黏结良好时的情况.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1复合材料中的界面

§1.2界面与界面层的形成机理

§1.3关于界面分析的剪滞方法

§1.4复合材料界面(层)的力学模型

§1.5扩散控制的界面滑动

§1.6本文的工作

第二章扩散控制的滑移的本构关系

§2.1仅考虑弹性变形时的界面滑移

§2.2扩散控制时的界面滑移

§2.3本章小结

第三章扩散控制的界面滑动对纤维复合材料横向剪切变形行为的影响

§3.1单根纤维的情况

§3.2复合材料的总体响应

§3.3本章小结

第四章扩散控制的界面滑移对多层复合材料弯曲行为的响应

§4.1层合板在横向弯曲作用下的响应

§4.2数值算例

§4.2.1非对称的双层板

§4.2.2对称的三层板

§4.3本章小结

第五章全文工作总结与展望

参考文献

作者硕士学习期间发表和提交的论文

致谢