具有界面效应的复合材料细观力学

摘要：

复合材料中存在界面,这些界面极大地影响了复合材料的力学和传导性能.复合材料中界面的弹性与传导特性通常通过三种界面模型进行表征.对于弹性问题,这三种界面模型分别是界面应力模型(interface stress model,ISM)、线性弹簧模型(linear spring model,LSM)和界面相模型.对于传导问题,这三种界面模型分别是高传导(high conducting,HC)界面模型、低传导(low conducting,LC)界面模型和界面相模型.具有界面效应的弹性问题又可以分为两类.第一类弹性问题涉及边值问题的求解,旨在预测具有界面效应的复合材料等效性能;第二种弹性问题涉及表面/界面应力对纳米结构材料弹性性能的影响,通常以界面应力模型进行表征.本文首先回顾了具有界面效应的弹性问题的三个方面,即三种界面模型之间的等价关系,Eshelby体系和细观力学框架.本文着重以界面应力模型为例,展示了如何通过将界面弹性补充到经典弹性问题的基本方程中,将经典理论框架扩展到纳米尺度.然后,还回顾了具有界面效应的复合材料的传导问题,并给出了预测复合材料等效传导性能的一般框架.论文的最后还讨论了用于描述复合材料与尺寸相关的弹性和传导性能的标度律.

机标关键词：复合材料细观力学、弹性问题、界面应力、界面模型、spring、interface、界面相模型、应力模型、stress、边值问题

所属期刊栏目：38

分类号：TU375;TU528.572;TG407

在线出版日期：2022-07-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共20页

页码：1-20