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短纤维交错排布复合材料沿轴等效模量的理论预测
  • ISSN号:1000-4750
  • 期刊名称:《工程力学》
  • 时间:0
  • 分类:TB332[一般工业技术—材料科学与工程] TB301[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]FML清华大学航天航空学院工程力学系,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(10702034,10732050,90816006)
中文摘要:

该文针对高性能短纤维交错排布复合材料的刚度预测发展了三维“拉伸.剪切链”模型,并通过了有限元(FEM)计算验证,能够合理地预测短纤维交错排布复合材料的等效模量。验证结果显示,对于纤维长细比的变化、纤维体积含量的变化、纤维和基体间弹性模量比的变化,三维“拉伸一剪切链”模型都可以给出合理的预测,为短纤维交错排布复合材料的刚度设计提供了理论指导和参考依据。研究还显示,同样纤维体积含量和长细比下短纤维交错排布复合材料的等效模量远大于短纤维对齐排布的等效模量,说明了短纤维交错排布结构的优越性。

英文摘要:

A three-dimensional (3-D) 'tension-shear chain' model is developed to predict the stiffness of composites reinforced by staggered alignment discontinuous fibers, and is validated by fmite element simulation. It is found that the simple theoretical model can characterize the effects of the aspect ratio of fibers, the volume fraction of fibers and the modulus ratio between fibers and the matrix. Therefore, the theoretical model could provide guidance to stiffness design of composites reinforced by staggered alignment discontinuous fibers. The present study also shows that the staggered alignment of discontinuous fibers is remarkably superior to the uniform alignment in stiffness, indicating one of the advantages of the staggered alignment microstructures.

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期刊信息
  • 《工程力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会
  • 主编:袁驷
  • 地址:北京清华大学新水利馆114号
  • 邮编:100084
  • 邮箱:gclxbjb@tsinghuae.du.cn
  • 电话:010-62788648
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4750
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2595/O3
  • 邮发代号:82-862
  • 获奖情况:
  • 1999年获在物理、力学类刊物中影响因子位居第二(0...
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:32789