打结形状记忆合金纤维控制基体中V型缺口扩展的实验研究

摘要

本文在了解和分析目前国内外智能复合材料结构研究现状的基础上，对打结形状记忆合金纤维控制复合材料中V型缺口扩展的作用进行了实验研究，主要工作包括材料特性测试，以及打结形状记忆合金纤维控制基体中V型缺口扩展的实验研究。 本文主要在前人实验工作的基础上进一步制作出带有V型缺口的试件，并对试件进行拉伸实验。分别用不含有形状记忆合金纤维的纯环氧试件，以及植入直形状记忆合金纤维的复合材料试件，与植入打结形状记忆合金纤维的复合材料试件进行比较，欲论证打结形状记忆合金纤维对复合材料中V型缺口的扩展有一定的控制作用，对复合材料的拉伸强度有主动增强的效果，同时对在拉伸过程中环氧树脂基体与形状记忆合金纤维之间的界面所产生的脱胶现象有很好的改善作用。 本文分别在65℃和75℃时对三种带有V型缺口的试件进行拉伸试验，分析体积分数为0.5％的形状记忆合金纤维对V型缺口扩展以及对复合材料拉伸强度的影响，并用本文得到的实验数据与理论计算值进行比较验证。 经实验研究发现，打结形状记忆合金纤维能够有效控制V型缺口的扩展，并能够提高复合材料的拉伸强度，同时也是克服复合材料中纤维与基体界面脱胶的有效方法之一。

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文摘

英文文摘

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致谢

第一章 绪论

1.1 研究目的

1.2 本文的工作

第二章 研究背景

2.1 智能复合材料

2.2 形状记忆合金

2.2.1 SMA的形状记忆效应和伪弹性

2.2.2 热弹性马氏体相变

2.2.3 形状记忆合金的力学行为

2.3 形状记忆合金复合材料研究现状

第三章 实验介绍

3.1 实验原理

3.2 实验设备

3.3 材料性能

3.3.1 环氧树脂基本性能

3.3.2 SMA纤维基本性能

3.4 实验内容

3.4.1 试件的制备

3.4.2 试件的拉伸

第四章 打结SMA纤维控制V型缺口扩展的实验研究

4.1 实验数据对比与分析

4.2 关于弹性模量理论值与实验值的比较

4.3 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献