纤维增强复合材料有效性能分散性

摘要：

利用改进算法的宏-细观统一通用单胞本构模型,采用Monte-Carlo方法研究了不同纤维形状、不同纤维排列方式以及纤维体积含量对纤维增强复合材料弹性模量、泊松比和热膨胀系数的分散性的影响.研究结果表明:复合材料有效性能的分散性小于组分的分散性.随着纤维体积比的增加,纵向有效性能的分散性加大;而横向有效性能除了椭圆形纤维的短轴方向的热膨胀系数之外,其它性能的分散性则都是下降趋势.纤维截面形状和排列方式对纵向性能的分散性几乎没有影响.方形和圆形纤维时,横向性能的分散性几乎相同,而椭圆形纤维时,则与它们有明显的差别.不同纤维排列方式下,横向性能的分散性都是不一样的.对于E11和G12,六角形和方形对角排列时其分散性较大,而矩形排列引起的分散性最小.随着纤维体积比的增加,不同排列方式下,横向热膨胀系数的分散性趋近于一致.本文得到的结论为复合材料及结构的概率设计提供了重要的参考.

关键词：航空、航天推进系统、纤维增强复合材料、有效性能、分散性、本构模型

所属期刊栏目：20

分类号：TB330;O342(工程材料学)

资助基金：航空基金01C52017

在线出版日期：2005-05-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：230-235