考虑纤维/基体界面相的复合材料湿扩散模型

摘要：

通过类比复合材料湿扩散与热传导的控制方程以及边界条件,以Halpin&Tsai模型为基础,发展了一个考虑了纤维/基体界面相的三相复合材料湿扩散模型,并研究了纤维界面随机损伤对湿扩散的影响.建立了纤维周期排布、随机排布、界面相损伤随机分布3种细观有限元模型.用上述模型分析了单向复合材料横向有效湿扩散系数(TEMDUC)随纤维和界面相体积分数、湿扩散性能以及界面相损伤率变化的规律,理论预测与有限元计算结果一致.研究发现:界面相或纤维相的扩散系数存在一个临界值,当扩散系数小于该临界值时,TEMDUC随纤维体积分数的增大而减小;反之,TEMDUC随纤维体积分数的增大而增大,此临界值的大小与纤维体积含量无关.研究还发现纤维界面损伤率相同的条件下,其分布的随机性对复合材料的有效湿扩散系数影响不大.

关键词：复合材料、有效湿扩散系数、界面相损伤、随机、概率密度

所属期刊栏目：31

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;创新基地实验室开放基金;中央高校基本科研业务费专项;航空科学基金;机械结构力学;国家重点实验室开放基金;江苏高校优势学科建设工程项目

在线出版日期：2017-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1091-1097