复合材料细观力学PPT课件.ppt

1、复合材料细观力学(2)哈尔滨工业大学 梁 军复合材料的细观损伤及本构关系复合材料的细观损伤及本构关系l细观应力场分析l微裂纹能量释放率及基体开裂强度证明l损伤演化方程单向复合材料的桥联模型单向复合材料的桥联模型2rh2a2cx3x2l远场作用均匀的拉伸应力，利用本征应变来等效纤维桥联的宏观裂纹桥联裂纹的能量释放率桥联裂纹的能量释放率连续纤维复合材料细观强度理论连续纤维复合材料细观强度理论l复合材料的应力集中 1961年，Hedgepeth最早提出剪滞模型（the shear-lag method),用于解决纤维断裂而导致应力集中问题。主要假设：1.纤维仅承担轴向载荷2.纤维与基体间界面仅传递剪

2、切载荷l单根纤维破坏1/2P1P1+(dP1/dx)xP2P2+(dP2/dx)xxl多根纤维破坏l动态应力集中因子l纤维束强度分布S1S2S3S4L4L3L2L1x3单向纤维增强复合材料强度预报单向纤维增强复合材料强度预报l均匀载荷分担模型（Parratt，1960年）l局部载荷分担模型 脆性纤维复合材料拉伸破坏由于基体中纤维已经断裂成很短的部分（无效长度），最弱环模型任意环的部分纤维破坏，其余未破坏纤维均匀承载。压电复合材料的细观力学模型压电复合材料的细观力学模型复合材料细观力学研究领域复合材料细观力学研究领域l复合材料有效性能预报裂纹体、夹杂相（纤维、颗粒、界面.）本构关系（线弹性、弹塑性、粘弹性.）l复合材料细观损伤力学及强度理论陶瓷基复合材料（相变增韧、桥联增韧、微裂纹增韧.）铁电、铁磁材料（本构关系、电致失效、畴变理论.）连续纤维复合材料（断裂韧性、强度概率、压缩失稳.）层合板复合材料（脱层、基体开裂.）l复合材料细观计算力学有限元方法、多尺度分析、无网格方法复合材料损伤破坏的Monte-Carlo模型复合材料断裂过程的格构模拟l复合材料细观实验技术单根纤维强度分布纤维和基体界面性能（压头顶出）纤维应力场分布（拉曼散射光谱）等.The End