拉应力下碳纳米管增强高分子基复合材料的应力分布

摘要：

采用基于剪切滞后模型的数值计算和有限元仿真结合的研究方法,通过构建由碳纳米管增强的高分子复合材料的圆柱形代表性体积元模型,分析在一定拉伸应力下不同碳纳米管的层数、长径比、含量以及环氧树脂、尼龙和聚甲基丙烯酸甲酯3种基体材料对碳纳米管内各层应力分布的影响.结果表明:在一定的拉伸应力下,层数和长径比对碳纳米管中各层的应力分布影响很大.碳纳米管的饱和应力值随着层数增加而减小,其值与层数存在一定的相关性,在对碳纳米管本身性能的利用率上,单壁碳纳米管表现最好;长径比的增大能有效提升碳纳米管的有效长度;随着碳纳米管含量的减少,其饱和应力值明显增大,有效长度不断减小;不同的高分子基体材料对碳纳米管的应力分布影响并不明显.

关键词：碳纳米管、高分子基体、应力分布、剪切滞后模型、有限元法

所属期刊栏目：48

分类号：TB324;TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金青年科学基金项目;汕头大学科研启动基金资助项目;中国博士后科学基金

在线出版日期：2020-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：79-86