反复低速冲击下短纤复材的损伤研究

反复低速冲击下短纤复材的损伤研究

史建平[1]2000年在《反复低速冲击下短纤复材的损伤研究》文中提出本文首先以随机分布短玻纤增强不饱和聚酯树脂为材料,利用MTS试验机模拟低速冲击加载,研究了单调低速冲击和反复低速冲击条件下、短纤维复合材料的力学行为和损伤特征。接着,以实验数据为依据,借助于粘弹性力学、短纤复材细观力学和Eshelby等效包容体理论,导出了E~m_0、/E~f>>(d_f/lf)~2时、随机分布短纤维的增强系数表达式(见式(3.2-17、14、22));建立了适用于小应变、准静态和低速冲击加载的、随机分布短纤维复合材料一维率相关本构方程(见式(3.3-3))。进一步,作者运用经典热力学、连续介质热力学和Prigogine耗散结构理论,证明了适用于任何耗能过程的最小耗能原理;导出了连续介质热力学系统在时间为t的一个不可逆过程中,总耗散能的普遍表达式(见式 (4.2-11));分析了反复冲击载荷下,复材的热力学耗能过程。利用本文建立的短纤复材一维率相关本构方程和最小耗能原理,作者又推导出了单轴反复低速冲击条件下、随机分布短纤复材耗散能的计算公式(式4.3-5))、损伤变量表达式(式(4.3-13))和损伤演变方程(式4.3-14))。最后,根据实验得到的割线模量下降规律和本文导出的损伤演变方程,作者给出了单轴反复低速冲击加载下、随机分布短纤维复合材料的寿命预报公式(见式(5.2-4));并结合实验数据,介绍了具体寿命预报办法,讨论了寿命预报结果。

史建平, 林吉忠[2]2001年在《博士学位论文摘要──反复低速冲击下短纤复材的损伤研究》文中指出短纤维复合材料 ,由于其良好的制作工艺性和应力匹配性 ,近些年在国内外许多行业包括铁路行业得到了广泛的应用 ,这也促使人们越来越渴望了解其在各种载荷下的力学行为。冲击载荷是工程上常见的载荷形式 ,因此 ,对复合材料在冲击载荷下力学行为的研究 ,一直是各国学者关注的重点。已有的研究成果表明 :纤维增强复合材料在使用过程中 ,最严重的损伤就是冲击损伤 ,哪怕是受到低速、小能量冲击 ,都会使纤维脱粘 ,引起强度、刚度下降 ,从而显著降低使用寿命。对于短纤维复合材料 ,由于其增强效果不如长纤维复合材料 ,一般不用作主要承受拉应力的部件。但尽管如此 ,其制品遭受低速、小能量冲击的情况还是比较多的。如 :用短纤增强尼龙制成的轴承保持架 ,可能受到车轴的反复低速冲击 ;短纤复材地板 ,有可能受到落物的冲击 ,等等。小能量、低速冲击产生的损伤往往表面上看不出来 ,因此 ,危害性更大。所以 ,研究短纤复材在低速、小能量反复冲击下的力学行为 ,对于其产品的合理设计和安全使用 ,意义极为重大。鉴于上述原因 ,本文首先以随机分布短玻纤增强不饱和聚酯树脂为材料 ,利用MTS试验机模拟低速冲击加载 ,研究了单调低速冲击和反复低速冲击条件下、短纤维复合材料的力学行为和损伤特征。接着 ,以实验数?

参考文献:

[1]. 反复低速冲击下短纤复材的损伤研究[D]. 史建平. 铁道部科学研究院. 2000

[2]. 博士学位论文摘要──反复低速冲击下短纤复材的损伤研究[J]. 史建平, 林吉忠. 中国铁道科学. 2001

标签:;  ;  ;  ;  ;  

反复低速冲击下短纤复材的损伤研究
下载Doc文档

猜你喜欢